Uređaj nadzemnih dalekovoda različitih napona. Prirodna snaga i prenosni kapacitet dalekovoda

Glavni elementi nadzemnih vodova su žice, izolatori, linearni spojevi, oslonci i temelji. Na nadzemnim vodovima naizmjenične trofazne struje obješene su najmanje tri žice koje čine jedan krug; na nadzemnim vodovima jednosmjerne struje - najmanje dvije žice.

Nadzemni vodovi se prema broju krugova dijele na jedan, dva i višestruki. Broj krugova je određen shemom napajanja i potrebom za njegovom redundantnošću. Ako shema napajanja zahtijeva dva kruga, tada se ovi krugovi mogu objesiti na dva odvojena jednokružna nadzemna voda sa jednostrukim nosačima ili na jedan dvokružni nadzemni vod sa dvokružnim nosačima. Razmak / između susjednih nosača naziva se raspon, a razmak između nosača tipa ankera naziva se sidreni dio.

Žice, obješene na izolatore (A, - dužina vijenca) na nosače (slika 5.1, a), savijaju se duž kontaktne mreže. Udaljenost od tačke ovjesa do najniže tačke žice naziva se sag /. Određuje veličinu prilaza žice zemlji A, koja je za naseljeno područje jednaka: površini zemlje do 35 i PO kV - 7 m; 220 kV - 8 m; do zgrada ili objekata do 35 kV - 3 m; 110 kV - 4 m; 220 kV - 5 m Dužina raspona / je određena ekonomskim uslovima. Dužina raspona do 1 kV je obično 30 ... 75 m; PO kV - 150 ... 200 m; 220 kV - do 400 m.

Vrste nosača za prijenos snage

Ovisno o načinu vješanja žica, nosači su:

1. srednji, na koji su žice pričvršćene u potpornim stezaljkama;
2. tip sidra, koji se koristi za zatezanje žica; na ovim nosačima žice su pričvršćene u zateznim stezaljkama;
3. ugaoni, koji se postavljaju pod uglovima rotacije nadzemnih vodova s ​​ovjesom žica u potpornim stezaljkama; mogu biti srednja, grana i ugaona, krajnja, ugaona ankera.

Uvećani, nosači nadzemnih vodova iznad 1 kV podijeljeni su na dvije vrste ankera, koji u potpunosti percipiraju napetost žica i kablova u susjednim rasponima; srednji, ne opaža napetost žica ili djelimično percipira.

Na nadzemnim vodovima koriste se drveni nosači (sl. 5L, b, c), drveni nosači nove generacije (sl. 5.1, d), čelični (sl. 5.1, e) i armiranobetonski nosači.

Drveni stubovi nadzemnih vodova

Drveni stubovi nadzemnih vodova i dalje su uobičajeni u zemljama sa šumskim rezervatima. Prednosti drveta kao materijala za nosače su: mala specifična težina, visoka mehanička čvrstoća, dobra elektroizolaciona svojstva, prirodni okrugli asortiman. Nedostatak drveta je njegovo truljenje, za smanjenje čega se koriste antiseptici.

Efikasna metoda borbe protiv propadanja je impregnacija drveta uljnim antisepticima. U SAD je u toku prelazak na ljepljene drvene stubove.

Za nadzemne vodove napona 20 i 35 kV, na kojima se koriste pinski izolatori, preporučljivo je koristiti jednostupne nosače u obliku svijeće s trokutastim rasporedom žica. Na nadzemnim dalekovodima 6 -35 kV sa pin izolatorima, za bilo koji raspored žica, razmak između njih D, m, ne smije biti manji od vrijednosti određenih formulom

gdje je U - vodovi, kV; - najveća strelica za savijanje koja odgovara ukupnom rasponu, m; B - debljina stijenke leda, mm (ne više od 20 mm).

Za nadzemne vodove 35 kV i više sa visećim izolatorima sa horizontalnim rasporedom žica, minimalna udaljenost između žica, m, određena je formulom

Postolje nosača je izrađeno od kompozita: gornji dio (sam stalak) je od trupaca dužine 6,5 ... 8,5 m, a donji dio (tzv. posinak) je od armiranog betona presjeka od 20 x 20 cm, dužine 4,25 i 6,25 m ili od balvana dužine 4,5 ... 6,5 m. Kompozitni nosači sa armirano-betonskim pastorkom kombinuju prednosti armiranog betona i drvenih nosača: otpornost na munje i propadanje na mestu kontakta sa zemljom. Spajanje stalka s posinkom izvodi se žičanim vezicama od čelične žice promjera 4 ... 6 mm, zategnutim pomoću uvijanja ili zateznog vijka.

Sidreni i međuugaoni nosači za nadzemne vodove 6-10 kV izrađeni su u obliku A-oblika konstrukcije sa kompozitnim stupovima.

Čelični stupovi za prijenos snage

Široko se koriste na nadzemnim vodovima napona od 35 kV i više.

Po dizajnu, čelični nosači mogu biti dvije vrste:

1. toranj ili jednostubni (vidi Sl.5.1, d);
2. portala, koji se prema načinu pričvršćivanja dijele na samostojeće nosače i nosače na tipke.

Prednost čeličnih nosača je njihova visoka čvrstoća, nedostatak je njihova osjetljivost na koroziju, što zahtijeva periodično farbanje ili nanošenje antikorozivnog premaza tokom rada.

Nosači su izrađeni od valjanog čelika (uglavnom se koristi jednakokraki ugao); visoki prijelazni nosači mogu biti izrađeni od čeličnih cijevi. U spojevima elemenata koristi se čelični lim različitih debljina. Bez obzira na dizajn, čelični nosači se izrađuju u obliku prostornih rešetkastih struktura.

Armirano betonski prijenosni tornjevi

U odnosu na metalne, izdržljiviji su i ekonomičniji u radu, jer zahtijevaju manje održavanja i popravki (ako uzmemo životni ciklus, onda su armiranobetonski energetski intenzivniji). Glavna prednost armiranobetonskih nosača je smanjenje potrošnje čelika za 40 ... 75%, nedostatak je velika masa. Prema načinu izrade armiranobetonski nosači se dijele na betonirane na mjestu ugradnje (uglavnom se takvi nosači koriste u inostranstvu) i tvornički izrađene.

Pričvršćivanje traverzi na trup armiranobetonskog nosača izvodi se pomoću vijaka koji se provlače kroz posebne rupe u stalku ili uz pomoć čeličnih stezaljki koje pokrivaju deblo i imaju klinove za pričvršćivanje krajeva poprečnih pojasa na njih. Metalne traverze su prethodno vruće pocinčane, tako da ne zahtijevaju posebnu njegu i nadzor tokom dužeg vremena rada.

Žice nadzemnih vodova izrađuju se neizolovane, sastoje se od jedne ili više upredenih žica. Jednožične žice, koje se nazivaju jednožilne (izrađuju se s poprečnim presjekom od 1 do 10 mm2), imaju manju čvrstoću i koriste se samo na nadzemnim vodovima napona do 1 kV. Na nadzemnim vodovima svih napona koriste se upredene žice, upletene od više žica.

Materijali žica i kablova moraju imati visoku električnu provodljivost, dovoljnu čvrstoću, izdržati atmosferske uticaje (u tom pogledu bakarne i bronzane žice imaju najveći otpor; aluminijumske žice su podložne koroziji, posebno na morskoj obali, gde se nalazi vazduh soli; čelične žice se uništavaju čak i pod normalnim atmosferskim uvjetima).

Za nadzemne vodove koriste se jednožilne čelične žice promjera 3,5; 4 i 5 mm i bakrene žice prečnika do 10 mm. Ograničenje donje granice je zbog činjenice da žice manjeg promjera nemaju dovoljnu mehaničku čvrstoću. Gornja granica je ograničena zbog činjenice da savijanja jednožične žice većeg promjera mogu uzrokovati takve trajne deformacije u njenim vanjskim slojevima koje će smanjiti njenu mehaničku čvrstoću.

Nasukane žice, upletene od nekoliko žica, vrlo su fleksibilne; takve žice se mogu napraviti bilo kojeg poprečnog presjeka (izrađuju se s poprečnim presjekom od 1,0 do 500 mm2).

Prečnici pojedinačnih žica i njihov broj se biraju tako da zbir poprečnih presjeka pojedinačnih žica daje traženi ukupni poprečni presjek žice.

U pravilu se upletene žice izrađuju od okruglih žica, s jednom ili više žica istog promjera smještenih u sredini. Dužina upletene žice je nešto veća od dužine žice mjerene duž njene ose. To uzrokuje povećanje stvarne težine žice za 1 ... 2% u usporedbi s teoretskom težinom, koja se dobiva množenjem poprečnog presjeka žice s dužinom i gustoćom. Svi proračuni su zasnovani na stvarnoj težini žice navedenoj u relevantnim standardima.

Marke gole žice znače:

• slova M, A, AC, PS - materijal žice;
• u brojkama - presjek u kvadratnim milimetrima.

Aluminijumska žica A može biti:

• AT razred (čvrsto stanje bez starenja)
• AM (meko žarene) legure AN, AŽ;
• AS, ASHS - od čeličnog jezgra i aluminijumskih žica;
• PS - od čeličnih žica;
• PST - od pocinčane čelične žice.

Na primjer, A50 označava aluminijsku žicu poprečnog presjeka od 50 mm2;

• AC50 / 8 - čelično-aluminijska žica s poprečnim presjekom aluminijskog dijela od 50 mm2, čelično jezgro od 8 mm2 (električni proračuni uzimaju u obzir provodljivost samo aluminijskog dijela žice);
• PSTZ, 5, PST4, PST5 - jednožilne čelične žice, gdje brojevi odgovaraju promjeru žice u milimetrima.

Čelični kablovi koji se koriste na nadzemnim vodovima kao gromobranski kablovi su izrađeni od pocinkovane žice; njihov poprečni presjek mora biti najmanje 25 mm2. Na nadzemnim vodovima napona 35 kV koriste se kablovi poprečnog presjeka 35 mm2; na PO vodovima kV - 50 mm2; na vodovima 220 kV i iznad -70 mm2.

Za nadzemne vodove napona do 35 kV poprečni presjek užetih žica različitih marki određuje se prema uslovima mehaničke čvrstoće, a za nadzemne vodove napona PO kV i više - prema uslovima korone. gubici. Na nadzemnim vodovima, na raskrsnicama različitih inženjerskih objekata (komunikacijskih vodova, željeznica i autoputeva i dr.), potrebno je osigurati veću pouzdanost, stoga je potrebno povećati minimalne poprečne presjeke žica u rasponima raskrsnica (tab. 5.2).

Kada je strujanje zraka oko žica usmjereno preko ose nadzemnog voda ili pod uglom u odnosu na ovu os, vrtlozi nastaju sa zavjetrinske strane žice. Kada se frekvencija formiranja i kretanja vrtloga poklopi s jednom od frekvencija prirodnih vibracija, žica počinje da vibrira u vertikalnoj ravnini.

Takve vibracije žice amplitude od 2 ... 35 mm, valne dužine od 1 ... 20 m i frekvencije od 5 ... 60 Hz nazivaju se vibracije.

Obično se vibracije žica opažaju pri brzini vjetra od 0,6 ... 12,0 m / s;

Čelične žice nisu dozvoljene u rasponima iznad cjevovoda i željezničkih pruga.

Vibracije se obično javljaju u rasponima dužim od 120 m i na otvorenim površinama. Opasnost od vibracija leži u lomljenju pojedinih žica žice u područjima njihovog izlaska iz stezaljki zbog povećanja mehaničkog naprezanja. Promjenjive nastaju periodičnim savijanjem žica kao rezultat vibracija i glavni vlačni naponi ostaju u ovješenoj žici.

Zaštita od vibracija nije potrebna u rasponima do 120 m; dijelovi nadzemnih vodova zaštićeni od bočnih vjetrova ne podliježu zaštiti; na velikim prelazima rijeka i vodenih površina potrebna je zaštita, bez obzira na žice. Na nadzemnim vodovima napona od 35 ... 220 kV i više, zaštita od vibracija se izvodi ugradnjom prigušivača vibracija okačenih na čeličnu sajlu, apsorbirajući energiju vibrirajućih žica uz smanjenje amplitude vibracija oko stezaljki.

Kod leda se uočava takozvani ples žica, koji, kao i vibraciju, pobuđuje vjetar, ali se razlikuje od vibracije većom amplitudom, koja dostiže 12 ... 14 m, i većom talasnom dužinom (sa jedan i dva polutalasi u letu). U ravni okomitoj na osu nadzemnog voda, žica Na naponu od 35 - 220 kV, žice su izolovane od nosača vijencima visećih izolatora. Pin izolatori se koriste za izolaciju nadzemnih vodova 6 -35 kV.

Prolazeći kroz žice nadzemnog voda, oslobađa toplinu i zagrijava žicu. Pod uticajem zagrijavanja žice nastaju:

1. produženje žice, povećanje progiba, promjena udaljenosti do tla;
2. promjena napetosti žice i njene sposobnosti da podnese mehanička opterećenja;
3. promjena otpora žice, odnosno promjena u gubitku električne energije i energije.

Svi uslovi se mogu promeniti u prisustvu konstantnosti parametara okoline ili se menjati zajedno, utičući na rad žice nadzemnog voda. Za vrijeme rada nadzemnog voda vjeruje se da je pri nazivnoj struji opterećenja temperatura žice 60 ... 70 ″ C. Temperatura žice će biti određena istovremenim efektima stvaranja toplote i hlađenja ili odvođenja toplote. Rasipanje topline nadzemnih vodova povećava se s povećanjem brzine vjetra i smanjenjem temperature okoline.

Sa smanjenjem temperature zraka od +40 do 40 ° C i povećanjem brzine vjetra od 1 do 20 m / s, toplinski gubici variraju od 50 do 1000 W / m. Pri pozitivnim temperaturama okoline (0 ... 40 ° C) i malim brzinama vjetra (1 ... 5 m / s), toplinski gubici su 75 ... 200 W / m.

Da biste odredili učinak preopterećenja na povećanje gubitaka, prvo odredite

gdje je RQ otpor žice na temperaturi od 02, Ohm; R0] - otpor žice na temperaturi koja odgovara projektovanom opterećenju u radnim uslovima, Ohm; A / .u.s - koeficijent povećanja temperature otpora, Ohm / ° S.

Povećanje otpora žice u usporedbi s otporom koji odgovara projektnom opterećenju moguće je s preopterećenjem od 30% za 12%, a s preopterećenjem od 50% - za 16%

Može se očekivati ​​povećanje AU gubitka pri preopterećenju do 30%:

1. pri proračunu nadzemnih vodova za AU = 5% A? / 30 = 5,6%;
2. pri proračunu nadzemnih vodova za A17 = 10% D? / 30 = 11,2%.

Kada je nadzemni vod preopterećen do 50%, povećanje gubitaka će biti 5,8 odnosno 11,6%. Uzimajući u obzir raspored opterećenja, može se primijetiti da kada je nadzemni vod preopterećen do 50%, gubici za kratko vrijeme premašuju dozvoljene standardne vrijednosti za 0,8 ... 1,6%, što ne utiče značajno na kvalitet električne energije.

Primjena SIP žice

Od početka stoljeća, niskonaponske nadzemne mreže postale su široko rasprostranjene, napravljene kao samonosivi sistem izoliranih žica (SIP).

Samonoseća izolovana žica se koristi u gradovima kao obavezno polaganje, kao autoput u ruralnim sredinama sa malom gustinom naseljenosti, grana do potrošača. Metode polaganja samonoseće izolirane žice su različite: povlačenje nosača; protezanje duž fasada zgrada; polaganje duž fasada.

Konstrukcija samonoseće izolirane žice (unipolarne oklopne i neoklopne, tripolarne sa izolovanim ili golim nosećim neutralnim elementom) uglavnom se sastoji od bakrenog ili aluminijskog provodnika užetanog jezgra okruženog unutrašnjim poluprovodničkim ekstrudiranim ekranom, zatim - izolacije od šivenog polietilena, polietilen ili PVC. Nepropusnost se osigurava praškastom i spojenom trakom, na čijem se vrhu nalazi metalni štit od bakra ili aluminija u obliku spiralno položenih niti ili trake, pomoću ekstrudiranog olova.

Na vrhu jastuka oklopa kablova od papira, PVC-a, polietilena, oklop je izrađen od aluminijuma u obliku mreže od traka i niti. Vanjska zaštita je od PVC-a, polietilena bez helogena. Rasponi brtve, izračunati uzimajući u obzir njegovu temperaturu i poprečni presjek žica (najmanje 25 mm2 za autoputeve i 16 mm2 za grane do ulaza za potrošače, 10 mm2 za čelično-aluminijsku žicu) su od 40 do 90 m .

Uz neznatno povećanje troškova (oko 20%) u odnosu na gole žice, pouzdanost i sigurnost vodova opremljenog samonosećom izoliranom žicom raste na razinu pouzdanosti i sigurnosti kabelskih vodova. Jedna od prednosti nadzemnih vodova s ​​izoliranim VLI žicama u odnosu na konvencionalne dalekovode je smanjenje gubitaka i snage zbog smanjenja reaktancije. Parametri direktnog niza:

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

Učinak smanjenja gubitaka pri korištenju samonoseće izolirane žice i konstantne struje opterećenja može biti od 9 do 47%, gubici snage - 18%.

Collegiate YouTube

1 / 5

✪ Kako radi dalekovod. Prijenos snage na velike udaljenosti. Animirani video trening. / Lekcija 3

✪ Lekcija 261. Gubici energije u dalekovodima. Uslov za usklađivanje izvora struje sa opterećenjem

✪ Metode postavljanja nosača nadzemnih dalekovoda (predavanje)

✪ ✅Kako napuniti telefon indukovanim strujama ispod visokonaponskog dalekovoda

✪ Ples žica nadzemnog dalekovoda 110 kV

Titlovi

Nadzemni vodovi

Nadzemni dalekovod(VL) - uređaj dizajniran za prijenos ili distribuciju električne energije putem žica na otvorenom i pričvršćen pomoću traverzi (konzola), izolatora i okova na nosače ili druge konstrukcije (mostove, nadvožnjake).

VL sastav

• Traverses
• Uređaji za seciranje
• Fiber-optički komunikacioni vodovi (u obliku zasebnih samonosivih kablova, ili ugrađeni u gromobranski kabel, strujni kabel)
• Pomoćna oprema za potrebe rada (visokofrekventna komunikaciona oprema, kapacitivni odvod snage i dr.)
• Elementi za označavanje visokonaponskih žica i nosača dalekovoda za osiguranje bezbjednosti letova aviona. Stubovi su označeni kombinacijom boja određenih boja, žice su označene vazdušnim balonima za obeležavanje tokom dana. Za označavanje danju i noću koriste se svjetla krovnog prozora.

Dokumenti koji regulišu nadzemne vodove

VL klasifikacija

Po prirodi struje

U osnovi, nadzemni vodovi se koriste za prijenos naizmjenične struje i samo u nekim slučajevima (na primjer, za komunikaciju elektroenergetskih sistema, napajanje kontaktne mreže i drugo) koriste se DC vodovi. DC vodovi imaju manje gubitke za kapacitivne i induktivne komponente. U SSSR-u je izgrađeno nekoliko dalekovoda jednosmjerne struje:

• Visokonaponski jednosmjerni vod Moskva-Kašira - Projekat "Elba",
• Visokonaponski jednosmjerni vod Volgograd-Donbas,
• Visokonaponska DC linija Ekibastuz-Centar itd.

Takve linije nisu bile široko korištene.

Po dogovoru

• Nadzemni vodovi ultra velike udaljenosti napona od 500 kV i više (predviđeni za povezivanje pojedinačnih elektroenergetskih sistema).
• Magistralni nadzemni vodovi napona 220 i 330 kV (predviđeni za prijenos energije iz moćnih elektrana, kao i za povezivanje elektroenergetskih sistema i kombinovanje elektrana unutar elektroenergetskih sistema - na primjer, povezuju elektrane sa distributivnim tačkama).
• Distributivni nadzemni vodovi napona 35, 110 i 150 kV (namenjeni za napajanje preduzeća i naselja velikih regiona - povezuju distributivna mesta sa potrošačima)
• Nadzemni vodovi 20 kV i ispod, za napajanje potrošača električnom energijom.

Po naponu

• VL do 1000 V (VL najniže naponske klase)
• VL iznad 1000 V
  • DV 1-35 kV (DV srednjenaponske klase)
  • Nadzemni vodovi 35-330 kV (nadzemni vodovi visokonaponske klase)
  • Nadzemni vodovi 500-750 kV (nadzemni vodovi ultravisoke naponske klase)
  • Nadzemni vodovi iznad 750 kV (nadzemni vodovi ultravisoke naponske klase)

Ove grupe se značajno razlikuju, uglavnom u pogledu zahteva u pogledu uslova projektovanja i konstrukcija.

U CIS mrežama opšte namene naizmenične struje 50 Hz, prema GOST 721-77, treba koristiti sledeće nazivne napone faza-faza: 380; (6), 10, 20, 35, 110, 220, 330, 500, 750 i 1150 kV. Mogu postojati i mreže izgrađene po zastarjelim standardima sa nominalnim naponima faza-faza: 220, 3 i 150 kV.

Najnaponski dalekovod na svijetu je dalekovod Ekibastuz-Kokchetav, nazivnog napona od 1150 kV. Međutim, trenutno linija radi na pola napona - 500 kV.

Nazivni napon za vodove jednosmerne struje nije regulisan, najčešće se koriste naponi: 150, 400 (Trafostanica Vyborg - Finska) i 800 kV.

U posebnim mrežama mogu se koristiti i druge naponske klase, a to se uglavnom odnosi na vučne mreže željeznica (27,5 kV, 50 Hz AC i 3,3 kV DC), metroa (825 V DC), tramvaja i trolejbusa (600 V DC).

Po načinu rada neutralnih u električnim instalacijama

• Trofazne mreže sa neutemeljen (izolovan) neutralne (nultura nije spojena na uređaj za uzemljenje ili je na njega povezana preko uređaja sa visokim otporom). U CIS-u se ovaj neutralni način koristi u mrežama napona 3-35 kV s malim strujama jednofaznih zemljospoja.
• Trofazne mreže sa rezonantno utemeljene (kompenzirano) neutralne (neutralna sabirnica je povezana sa zemljom preko induktivnosti). U CIS-u se koristi u mrežama napona 3-35 kV sa visokim strujama jednofaznih zemljospoja.
• Trofazne mreže sa efektivno utemeljen neutrali (mreže visokog i ekstra visokog napona, čiji su neutrali povezani sa zemljom direktno ili preko malog aktivnog otpora). U Rusiji su to mreže napona 110, 150 i djelimično 220 kV, u kojima se koriste transformatori (autotransformatori zahtijevaju obavezno čvrsto uzemljenje nule).
• Mreže sa gluvo prizemljen neutralni (neutral transformatora ili generatora je spojen na uređaj za uzemljenje direktno ili preko malog otpora). To uključuje mreže napona manjim od 1 kV, kao i mreže napona od 220 kV i više.

Prema načinu rada ovisno o mehaničkom stanju

• Nadzemni vodovi normalnog rada (žice i kablovi nisu pokidani).
• Nadzemni vodovi za hitne slučajeve (sa potpunim ili djelomičnim lomljenjem žica i kablova).
• Nadzemni vodovi instalacijskog načina rada (prilikom ugradnje nosača, žica i kablova).

Osnovni elementi nadzemnih vodova

• Track- položaj ose nadzemnog voda na površini zemlje.
• Piketi(PC) - segmenti na koje se trasa deli, dužina PC zavisi od nazivnog napona nadzemnog voda i tipa terena.
• Nula oznaka označava početak staze.
• Centralna oznaka na trasi dalekovoda u izgradnji označava centar potporne lokacije.
• Production picketage- postavljanje piketa i središnjih oznaka na stazi u skladu sa listom postavljanja nosača.
• Podrška fondacija- konstrukcija ugrađena u tlo ili naslonjena na nju i na nju prenosi opterećenje od nosača, izolatora, žica (kablova) i od vanjskih utjecaja (led, vjetar).
• Baza temelja- tlo donjeg dijela iskopa, preuzimajući teret.
• Raspon(dužina raspona) - udaljenost između centara dva nosača na kojima su žice obješene. Razlikovati srednji raspona (između dva susjedna srednja oslonca) i sidro raspon (između sidrenih nosača). Prijelazni raspon- raspon koji prelazi bilo koju građevinu ili prirodnu prepreku (rijeku, jarugu).
• Ugao rotacije linije- ugao α između pravaca trase DV u susjednim rasponima (prije i poslije skretanja).
• Sag- okomita udaljenost između najniže tačke žice u rasponu i ravne linije koja povezuje točke njenog pričvršćenja na nosače.
• Veličina žice- vertikalno rastojanje od žice u rasponu do inženjerskih objekata koje prelazi trasa, površina zemlje ili vode.
• Plume (petlja) - komad žice koji povezuje zategnute žice susjednih ankernih raspona na nosaču sidra.

Instalacija nadzemnih dalekovoda

Instalacija dalekovoda se vrši metodom ugradnje "Pod naponom". Ovo posebno važi u slučaju teškog terena. Prilikom odabira opreme za ugradnju dalekovoda potrebno je uzeti u obzir broj žica u fazi, njihov promjer i maksimalnu udaljenost između nosača dalekovoda.

Kablovski vodovi

Kabelski vod(CL) - vod za prijenos električne energije ili njenih pojedinačnih impulsa, koji se sastoji od jednog ili više paralelnih kabela sa spojnim, zaustavnim i krajnjim spojnicama (završecima) i spojnicama, a za vodove punjene uljem, osim toga, sa uređajima za napajanje i alarmni sistem pritiska ulja...

Klasifikacija

Kablovski vodovi se klasifikuju slično kao i nadzemni vodovi. Osim toga, kablovske linije dijele:

• prema uslovima prolaza:
  • underground;
  • po strukturama;
  • pod vodom.
• po vrsti izolacije:
  • tekućina (impregnirana uljem za kabele);
  • čvrsta:
    • uljani papir;
    • polivinil hlorid (PVC);
    • guma-papir (RIP);
    • etilen propilen guma (EPR).

Izolacija s plinovitim tvarima i neke vrste tekućih i čvrstih izolacija ovdje nisu naznačene zbog njihove relativno rijetke upotrebe u vrijeme pisanja ovog teksta [ kada?] .

Kablovske konstrukcije

Kablovske konstrukcije uključuju:

• Kablovski tunel- zatvorenu konstrukciju (hodnik) u kojoj se nalaze potporne konstrukcije za postavljanje kablova i kablovskih rukavaca na njih, sa slobodnim prolazom po cijeloj dužini, što omogućava polaganje kablova, popravku i pregled kablovskih vodova.
• Kabelski kanal- neprohodna konstrukcija, zatvorena i djelimično ili potpuno ukopana u tlo, pod, plafon i sl., a namijenjena za postavljanje kablova u nju, čije se polaganje, pregled i popravka mogu vršiti samo sa skidanim podom.
• Kabelska osovina- vertikalna kablovska konstrukcija (obično pravokutnog poprečnog presjeka), čija je visina nekoliko puta veća od stranice poprečnog presjeka, opremljena nosačima ili ljestvama za kretanje po njoj (prolazna šahta) ili potpuno ili djelomično uklonjivi zid (prolazna okna).
• Kabelski pod- dio zgrade omeđen podom i plafonom ili oblogom, sa razmakom između poda i izbočenih dijelova poda ili obloge od najmanje 1,8 m.
• Dvostruki kat- šupljina omeđena zidovima prostorije, međuspratnim preklopom i podom prostorije sa uklonjivim pločama (na cijelom ili dijelu prostora).
• Blok kablova- kablovska konstrukcija sa cijevima (kanalima) za polaganje kablova u njima sa bunarima koji su joj povezani.
• Kablovska kamera- podzemna kablovska konstrukcija, zatvorena gluhom odvojivom betonskom pločom, namenjena za polaganje kablovskih čaura ili za uvlačenje kablova u blokove. Zove se komora koja ima otvor za ulazak u nju kablovski bunar.
• Regal za kablove- nadzemna ili prizemna otvorena horizontalna ili nagnuta duga kablovska konstrukcija. Regal za kablove može biti prohodan i neprohodan.
• Galerija kablova- nadzemno ili nadzemno zatvoreno (u cjelini ili djelomično, na primjer, bez bočnih zidova) horizontalni ili kosi produženi kabel kroz prolaz.

Sigurnost od požara

Temperatura unutar kablovskih kanala (tunela) ljeti ne smije biti za više od 10°C viša od temperature vanjskog zraka.

U slučaju požara u kablovskim prostorijama, u početnom periodu sagorevanje se razvija sporo i tek nakon nekog vremena brzina širenja sagorevanja značajno raste. Praksa pokazuje da se u stvarnim požarima u kablovskim tunelima uočavaju temperature do 600°C i više. To je zbog činjenice da u realnim uvjetima izgaraju kablovi koji su dugo pod strujnim opterećenjem i čija se izolacija zagrijava iznutra do temperature od 80°C i više. Istovremeno zapaljenje kablova može doći na više mesta i na značajnim dužinama. To je zbog činjenice da je kabel pod opterećenjem i njegova izolacija se zagrijava na temperaturu blisku temperaturi samozapaljenja.

Kabel se sastoji od mnogih strukturnih elemenata, za čiju se proizvodnju koristi širok spektar zapaljivih materijala, uključujući materijale s niskom temperaturom paljenja, materijale sklone tinjanju. Takođe, metalni elementi su uključeni u konstrukciju kablova i kablovskih konstrukcija. U slučaju požara ili strujnog preopterećenja, ovi elementi se zagrijavaju do temperature reda od 500-600 ˚C, što prelazi temperaturu paljenja (250-350 ˚C) mnogih polimernih materijala uključenih u strukturu kabela, i stoga njihovo ponovno paljenje od zagrijanih metalnih elemenata nakon prestanka dovoda sredstva za gašenje. S tim u vezi, potrebno je odabrati standardne indikatore za opskrbu sredstvima za gašenje požara kako bi se osiguralo eliminiranje sagorijevanja plamena, kao i da se isključi mogućnost ponovnog paljenja.

Dugo vremena su se u kablovskim prostorijama koristile instalacije za gašenje pjenom. Međutim, operativno iskustvo je otkrilo niz nedostataka:

• ograničeni rok trajanja sredstva za pjenjenje i neprihvatljivost skladištenja njihovih vodenih otopina;
• nestabilnost u radu;
• složenost podešavanja;
• potreba za posebnom njegom uređaja za doziranje koncentrata pjene;
• brzo uništavanje pjene na visokoj (oko 800°C) temperaturi okoline u vatri.

Istraživanja su pokazala da raspršena voda ima veću sposobnost gašenja požara u odnosu na vazdušno-mehaničku pjenu, jer dobro vlaži i hladi zapaljene kablove i građevinske konstrukcije.

Linearna brzina širenja plamena za kablovske konstrukcije (zapaljene kablove) je 1,1 m/min.

Visokotemperaturni superprovodnici

HTSC žica

Gubici u dalekovodima

Gubitak električne energije u žicama ovisi o jačini struje, stoga se pri prijenosu na velike udaljenosti napon višestruko povećava (istovremeno smanjujući jačinu struje) pomoću transformatora, koji pri prijenosu iste snage može značajno smanjiti gubitke. Međutim, s povećanjem napona počinju se javljati različiti fenomeni pražnjenja.

EHV nadzemni vodovi imaju aktivne koronske gubitke (koronsko pražnjenje). Koronsko pražnjenje nastaje kada je jačina električnog polja E (\ displaystyle E) na površini žice će premašiti prag E k (\ displaystyle E_ (k)), koji se može izračunati korištenjem Peakove empirijske formule:
E k = 30,3 β (1 + 0,298 r β) (\ displaystyle E_ (k) = 30 (,) 3 \ beta \ lijevo ((1 + (\ frac (0 (,) 298)) (\ sqrt (r \ beta )))) \ desno)) kV/cm,
gdje r (\ displaystyle r)- radijus žice u metrima, β (\ displaystyle \ beta)- odnos gustine vazduha prema normalnoj.

Jačina električnog polja je direktno proporcionalna naponu na žici i obrnuto je proporcionalna njenom poluprečniku, stoga je moguće nositi se sa gubicima korone povećanjem radijusa žica, a takođe (u manjoj meri) korištenjem faznog cijepanja, odnosno korištenjem nekoliko žica u svakoj fazi, koje se drže posebnim odstojnicima na udaljenosti od 40-50 cm. Gubici krune su približno proporcionalni proizvodu U (U - U cr) (\ displaystyle U (U-U _ (\ text (cr)).

Gubici u dalekovodima naizmjenične struje

Važna veličina koja utiče na efikasnost dalekovoda naizmenične struje je vrednost koja karakteriše odnos aktivne i reaktivne snage u vodovu - cos φ... Aktivna snaga - dio ukupne snage koja se prenosi kroz žice i prenosi na opterećenje; Reaktivna snaga je snaga koju generira vod, njegova snaga punjenja (kapacitet između voda i zemlje), kao i sam generator, a troši je reaktivno opterećenje (induktivno opterećenje). Gubici aktivne snage u liniji također zavise od prenesene jalove snage. Što je veći protok jalove snage, veći je gubitak aktivne snage.

Sa dužinom dalekovoda naizmenične struje većom od nekoliko hiljada kilometara, primećuje se još jedna vrsta gubitka - radio emisija. Pošto je ova dužina već uporediva sa dužinom elektromagnetnog talasa frekvencije od 50 Hz ( λ = c / ν = (\ displaystyle \ lambda = c / \ nu =) 6.000 km, četvrttalasna dužina vibratora λ / 4 = (\ displaystyle \ lambda / 4 =) 1500 km), žica radi kao antena za zračenje.

Prirodna snaga i prenosni kapacitet dalekovoda

Prirodna moć

Električni vod ima induktivnost i kapacitet. Kapacitivna snaga je proporcionalna kvadratu napona i nezavisna je od snage koja se prenosi kroz vod. Induktivna snaga linije je proporcionalna kvadratu struje, a time i snazi ​​linije. Pri određenom opterećenju, induktivna i kapacitivna snaga linije postaju jednake i međusobno se poništavaju. Linija postaje “idealna”, trošeći onoliko reaktivne snage koliko i proizvodi. Ova moć se naziva prirodna moć. Određuje se samo linearnom induktivnošću i kapacitivnošću i ne zavisi od dužine linije. Po količini prirodne snage može se grubo suditi o prenosnom kapacitetu dalekovoda. Prilikom prijenosa takve snage na liniji dolazi do minimalnog gubitka snage, njegov način rada je optimalan. Sa faznim cijepanjem, zbog smanjenja induktivnog otpora i povećanja kapacitivne provodljivosti linije, prirodna snaga raste. Sa povećanjem udaljenosti između žica, prirodna snaga se smanjuje, i obrnuto, da bi se povećala prirodna snaga, potrebno je smanjiti razmak između žica. Najveću prirodnu snagu imaju kablovski vodovi visoke kapacitivne provodljivosti i niske induktivnosti.

Bandwidth

Pod kapacitetom prijenosa podrazumijeva se najveća aktivna snaga od tri faze prijenosa, koja se može prenositi u dugotrajnom stacionarnom režimu, uzimajući u obzir operativna i tehnička ograničenja. Najveća prenošena aktivna snaga prenosa električne energije ograničena je uslovima statičke stabilnosti generatora elektrana, predajnih i prijemnih delova elektroenergetskog sistema i dozvoljene snage za zagrevanje vodova dozvoljenom strujom. Iz prakse rada elektroenergetskih sistema proizilazi da se prenosni kapacitet prenosnika energije od 500 kV i više obično određuje faktorom statičke stabilnosti, a za prenosnike 220-330 kV mogu nastati ograničenja kako u pogledu stabilnosti, tako iu pogledu dozvoljenih. grijanje, 110 kV i ispod - samo u smislu grijanja.

Karakteristike propusnosti nadzemnih dalekovoda

Električni vodovi

Power line(Elektronski vod) - jedna od komponenti električne mreže, sistema energetske opreme dizajnirane za prijenos električne energije.

Prema MPTEEP (Interindustrijska pravila za tehnički rad električnih instalacija potrošača) Power line- Električni vod koji se proteže izvan elektrane ili trafostanice i namijenjen je za prijenos električne energije.

Razlikovati zrak i kablovskih vodova.

Električni dalekovodi također prenose informacije pomoću visokofrekventnih signala; prema procjenama, u Rusiji se preko dalekovoda koristi oko 60 hiljada visokofrekventnih kanala. Koriste se za dispečersko upravljanje, prenos telemetrijskih podataka, signale relejne zaštite i automatizaciju upravljanja u hitnim slučajevima.

Nadzemni vodovi

Nadzemni dalekovod(VL) - uređaj dizajniran za prijenos ili distribuciju električne energije putem žica na otvorenom i pričvršćen pomoću traverzi (konzola), izolatora i okova na nosače ili druge konstrukcije (mostove, nadvožnjake).

VL sastav

• Uređaji za seciranje
• Fiber-optički komunikacioni vodovi (u obliku zasebnih samonosivih kablova, ili ugrađeni u gromobranski kabel, strujni kabel)
• Pomoćna oprema za potrebe rada (visokofrekventna komunikaciona oprema, kapacitivni odvod snage i dr.)

Dokumenti koji regulišu nadzemne vodove

VL klasifikacija

Po prirodi struje

• AC nadzemni vod
• DC nadzemni vod

U osnovi, nadzemni vodovi se koriste za prijenos naizmjenične struje i samo u nekim slučajevima (na primjer, za komunikaciju elektroenergetskih sistema, napajanje kontaktne mreže itd.) koriste vodove jednosmjerne struje.

Za nadzemne vodove naizmjenične struje usvojena je sljedeća skala klasa napona: naizmjenični - 0,4, 6, 10, (20), 35, 110, 150, 220, 330, 400 (Trafostanica Vyborg - Finska), 500, 750 i 1150 kV ; konstantna - 400 kV.

Po dogovoru

• nadzemni vodovi na ultra velike udaljenosti napona od 500 kV i više (predviđeni za povezivanje pojedinačnih elektroenergetskih sistema)
• magistralni nadzemni vodovi napona 220 i 330 kV (predviđeni za prenos energije iz moćnih elektrana, kao i za povezivanje elektroenergetskih sistema i kombinovanje elektrana unutar elektroenergetskih sistema - na primer, povezuju elektrane sa distributivnim tačkama)
• distributivni nadzemni vodovi napona 35, 110 i 150 kV (namijenjeni za napajanje preduzeća i naselja velikih regija - povezuju distributivna mjesta sa potrošačima)
• Nadzemni vodovi 20 kV i ispod, za napajanje potrošača električnom energijom

Po naponu

• Nadzemni vodovi do 1 kV (nadzemni vodovi najniže naponske klase)
• Nadzemni vodovi iznad 1 kV
  • DV 1-35 kV (DV srednjenaponske klase)
  • Nadzemni vodovi 110-220 kV (nadzemni vodovi visokonaponske klase)
  • VL 330-500 kV (VL ultravisoke klase)
  • Nadzemni vodovi 750 kV i više (nadzemni vodovi ultravisoke naponske klase)

Ove grupe se značajno razlikuju, uglavnom u pogledu uslova projektovanja i konstrukcije.

Po načinu rada neutralnih u električnim instalacijama

• Trofazne mreže sa neuzemljenim (izolovanim) neutralima (neutral nije povezan sa uzemljivačem ili je na njega povezan preko uređaja sa visokim otporom). U Rusiji se takav neutralni način koristi u mrežama s naponom od 3-35 kV s malim strujama jednofaznih zemljospoja.
• Trofazne mreže sa rezonantno uzemljenim (kompenzovanim) neutralima (neutralna sabirnica je povezana sa zemljom preko induktivnosti). U Rusiji se koristi u mrežama napona 3-35 kV sa visokim strujama jednofaznih zemljospoja.
• Trofazne mreže sa efektivno uzemljenim neutralima (mreže visokog i ekstra visokog napona, čiji su neutrali spojeni sa zemljom direktno ili preko malog otpora). U Rusiji su to mreže napona 110, 150 i djelimično 220 kV, tj. mreže u kojima se koriste transformatori, a ne autotransformatori, koje zahtijevaju obavezno čvrsto uzemljenje nule prema načinu rada.
• Mreže sa čvrsto uzemljenim neutralnim elementom (neutral transformatora ili generatora je spojen na uređaj za uzemljenje direktno ili preko malog otpora). To uključuje mreže napona manjim od 1 kV, kao i mreže napona od 220 kV i više.

Prema načinu rada ovisno o mehaničkom stanju

• Nadzemni vodovi normalnog rada (žice i kablovi nisu pokidani)
• Nadzemni vodovi za hitne slučajeve (sa potpunim ili djelomičnim lomljenjem žica i kablova)
• Nadzemni vodovi instalacijskog načina rada (prilikom ugradnje nosača, žica i kablova)

Osnovni elementi nadzemnih vodova

• Track- položaj ose nadzemnog voda na površini zemlje.
• Piketi(PC) - segmenti na koje se trasa deli, dužina PC zavisi od nazivnog napona nadzemnog voda i tipa terena.
• Nula oznaka označava početak staze.
• Centralna oznaka označava centar lokacije oslonca u prirodi na trasi dalekovoda u izgradnji.
• Production picketage- postavljanje piketa i središnjih oznaka na trasi u skladu sa listom oslonaca.
• Podrška fondacija- konstrukcija koja je ugrađena u tlo ili je na njemu naslonjena i na nju prenosi opterećenja od nosača, izolatora, žica (kablova) i od vanjskih utjecaja (led, vjetar).
• Baza temelja- tlo donjeg dijela iskopa, preuzimajući teret.
• Raspon(dužina raspona) - udaljenost između centara dva nosača na kojima su žice obješene. Razlikovati srednji(između dva susjedna srednja oslonca) i sidro(između sidrenih nosača) rasponi. Prijelazni raspon- raspon koji prelazi bilo koju građevinu ili prirodnu prepreku (rijeku, jarugu).
• Ugao rotacije linije- ugao α između pravaca trase DV u susjednim rasponima (prije i poslije skretanja).
• Sag- okomita udaljenost između najniže tačke žice u rasponu i ravne linije koja povezuje točke njenog pričvršćenja na nosače.
• Veličina žice- vertikalna udaljenost od najniže tačke žice u rasponu do ukrštenih inženjerskih konstrukcija, površine zemlje ili vode.
• Plume (petlja) - komad žice koji povezuje zategnute žice susjednih ankernih raspona na nosaču sidra.

Kablovski vodovi

Kabelski vod(CL) je vod za prijenos električne energije ili njenih pojedinačnih impulsa, koji se sastoji od jednog ili više paralelnih kabela sa spojnim, zaustavnim i krajnjim spojnicama (završecima) i spojnicama, a za vodove punjene uljem, osim toga, sa uređajima za napajanje i tlakom. ulja za alarmne sisteme.

Po klasifikaciji kablovski vodovi su slični nadzemnim vodovima

Kablovski vodovi se dijele prema uslovima prolaza

• Underground
• Po strukturama
• Pod vodom

kablovske strukture uključuju

• Kablovski tunel- zatvorenu konstrukciju (hodnik) u kojoj se nalaze potporne konstrukcije za postavljanje kablova i kablovskih rukavaca na njih, sa slobodnim prolazom po cijeloj dužini, što omogućava polaganje kablova, popravku i pregled kablovskih vodova.

• Kabelski kanal- zatvorena i ukopana (djelimično ili potpuno) u tlo, pod, plafon i sl., neprobojna konstrukcija namijenjena postavljanju kablova u nju, čije se polaganje, pregled i popravka može vršiti samo sa uklonjenim podom.

• Kabelska osovina- vertikalna kablovska konstrukcija (obično pravokutnog poprečnog presjeka), čija je visina nekoliko puta veća od stranice poprečnog presjeka, opremljena nosačima ili ljestvama za kretanje po njoj (kroz šahtove) ili potpuno ili djelomično zid koji se može ukloniti (prolazne osovine).

• Kabelski pod- dio zgrade omeđen podom i plafonom ili oblogom, sa razmakom između poda i izbočenih dijelova poda ili obloge od najmanje 1,8 m.

• Dvostruki kat- šupljina omeđena zidovima prostorije, međuspratnim preklopom i podom prostorije sa uklonjivim pločama (na cijelom ili dijelu prostora).

• Blok kablova- kablovska konstrukcija sa cijevima (kanalima) za polaganje kablova u njima sa bunarima koji su joj povezani.

• Kablovska kamera- podzemna kablovska konstrukcija, zatvorena gluhom odvojivom betonskom pločom, namenjena za polaganje kablovskih čaura ili za uvlačenje kablova u blokove. Komora koja ima otvor za ulazak u nju naziva se bunar za kablove.

• Regal za kablove- nadzemna ili prizemna otvorena horizontalna ili nagnuta produžena kablovska konstrukcija. Regal za kablove može biti prohodan i neprohodan.

• Galerija kablova- nadzemno ili nadzemno zatvoreno u cijelosti ili djelimično (npr. bez bočnih zidova) horizontalno ili nagnuto produženi kabl kroz prolaz.

Po vrsti izolacije

Izolacija kablovskih vodova podijeljena je u dvije glavne vrste:

• tečnost
  • ulje za kablove
• solidan
  • uljani papir
  • polivinil hlorid (PVC)
  • guma-papir (RIP)
  • umreženi polietilen (XLPE)
  • etilen propilen guma (EPR)

Izolacija sa gasovitim materijama i neke vrste tečnih i čvrstih izolacija ovde nisu naznačene zbog njihove relativno retke upotrebe u vreme pisanja ovog teksta.

Gubici u dalekovodima

Gubitak električne energije u žicama ovisi o jačini struje, stoga se pri prijenosu na velike udaljenosti napon višestruko povećava (istovremeno smanjujući jačinu struje) pomoću transformatora, koji pri prijenosu iste snage može značajno smanjiti gubitke. Međutim, s povećanjem napona počinju se javljati razne vrste pražnjenja.

Druga važna veličina koja utiče na efikasnost dalekovoda je cos (f) - vrijednost koja karakteriše odnos aktivne i reaktivne snage.

EHV nadzemni vodovi imaju aktivne koronske gubitke (koronsko pražnjenje). Ovi gubici u velikoj meri zavise od vremenskih uslova (u suvom vremenu gubici su manji, odnosno kod kiše, kiše, snega, ovi gubici se povećavaju) i cepanja žice u fazama linije. Gubici koronom za vodove različitih napona imaju svoje vrijednosti (za nadzemni vod 500 kV prosječni godišnji gubici korone su oko ΔR = 9,0 -11,0 kW/km). Budući da koronsko pražnjenje ovisi o napetosti na površini žice, fazno cijepanje se koristi za smanjenje ove napetosti u nadzemnim vodovima super visokog napona. To jest, umjesto jedne žice, koriste se tri ili više žica u fazi. Ove žice se nalaze na jednakoj udaljenosti jedna od druge. Ispada da je ekvivalentni radijus podijeljene faze, što smanjuje napetost na pojedinačnoj žici, što zauzvrat smanjuje gubitke korone.

- (VL) - dalekovod, čije su žice oslonjene iznad zemlje uz pomoć nosača, izolatora. [GOST 24291 90] Naziv pojma: Električna oprema Naslovi Enciklopedije: Abrazivna oprema, Abrazivi, Putevi... Enciklopedija pojmova, definicija i objašnjenja građevinskih materijala

ZRAČNI ELEKTROVOD- (daljnovod, dalekovod, konstrukcija dizajnirana za prijenos električne energije na udaljenosti od elektrana do potrošača; smještena na otvorenom i obično izrađena od golih žica, koje su obješene sa ... ... Velika politehnička enciklopedija

Nadzemni dalekovod- (VL) uređaj za prijenos i distribuciju električne energije putem žica smještenih na otvorenom i pričvršćenih izolatorima i armaturom na nosače ili konzole, nosače na inženjerskim konstrukcijama (mostovi, nadvožnjaci i sl.)... Zvanična terminologija

nadzemni dalekovod- 51 nadzemni vod; Nadzemni dalekovod Električni vod, čije su žice oslonjene iznad zemlje uz pomoć nosača, izolatora 601 03 04 de Freileitung en nadzemni vod fr ligne aérienne

Vazdušni vodovi nazivaju se vodovi dizajnirani za prijenos i distribuciju EE kroz žice koje se nalaze na otvorenom i poduprte nosačima i izolatorima. Nadzemni dalekovodi se grade i rade u širokom spektru klimatskih uslova i geografskih regiona, podložnih atmosferskim uticajima (vetar, led, kiša, promene temperature).

S tim u vezi, nadzemne vodove treba izvoditi uzimajući u obzir atmosferske pojave, zagađenje vazduha, uslove polaganja (rijetko naseljena područja, teritorija grada, preduzeća) itd. Iz analize stanja nadzemnih vodova proizilazi da su materijali i konstrukcije vodova moraju ispunjavati niz zahtjeva: ekonomski prihvatljiva cijena, dobra električna provodljivost i dovoljna mehanička čvrstoća materijala žica i kablova, njihova otpornost na koroziju, hemijske utjecaje; vodovi moraju biti električni i ekološki prihvatljivi, zauzimati minimalnu površinu.

Konstruktivno projektovanje nadzemnih vodova. Glavni konstruktivni elementi nadzemnih vodova su nosači, žice, gromobranski kablovi, izolatori i linearni spojevi.

Što se tiče dizajna nosača, najčešće su nadzemni vodovi jednostruki i dvokružni. Na linijskoj trasi mogu se konstruirati do četiri kruga. Trasa linije - pojas zemljišta na kojem se linija gradi. Jedan krug visokonaponskog nadzemnog voda ujedinjuje tri žice (skupove žica) trofaznog voda, u niskonaponskom vodu - od tri do pet žica. Generalno, konstruktivni dio nadzemnog voda (slika 3.1) karakteriše vrsta nosača, dužina raspona, ukupne dimenzije, fazna konstrukcija i broj izolatora.

Dužine raspona nadzemnih vodova l odabrane su iz ekonomskih razloga, budući da se povećanjem dužine raspona povećava progib žica, potrebno je povećati visinu nosača H kako se ne bi narušile dozvoljene dimenzije linija h (slika 3.1, b), dok je broj oslonaca i izolatora na liniji. Dimenzija linije - najmanja udaljenost od najniže tačke žice do tla (voda, korito puta) treba da bude takva da osigura sigurnost kretanja ljudi i vozila ispod linije.

Ovo rastojanje zavisi od nazivnog mrežnog napona i lokalnih uslova (naseljeno, nenaseljeno). Udaljenost između susjednih faza linije ovisi uglavnom o njegovom nazivnom naponu. Dizajn faze nadzemnog voda uglavnom je određen brojem žica u fazi. Ako se faza izvodi s nekoliko žica, naziva se podijeljena. Faze visokonaponskih i ultravisokih nadzemnih vodova su podijeljene. U ovom slučaju se koriste dvije žice u jednoj fazi na 330 (220) kV, tri na 500 kV, četiri do pet na 750 kV, osam, jedanaest na 1150 kV.

Nosači nadzemnih vodova. Nosači nadzemnih vodova su konstrukcije dizajnirane za podupiranje žica na potrebnoj visini iznad zemlje, vode ili neke vrste inženjerske konstrukcije. Osim toga, u potrebnim slučajevima, čelični uzemljeni kabeli su okačeni na nosače kako bi se žice zaštitile od direktnih udara groma i povezanih prenapona.

Vrste i dizajn nosača su raznoliki. Ovisno o namjeni i lokaciji nadzemnih vodova na trasi, dijele se na međuvodove i sidrene vodove. Nosači se razlikuju po materijalu, dizajnu i načinu pričvršćivanja, kabelskom svežnjaku. U zavisnosti od materijala, izrađuju se od drveta, armiranog betona i metala.

Srednji nosači najjednostavniji služe za podupiranje žica u ravnim dijelovima linije. Oni su najčešći; njihov udio je u prosjeku 80-90% od ukupnog broja nosača dalekovoda. Žice se na njih pričvršćuju uz pomoć potpornih (visećih) žica izolatora ili izolatora. U normalnom radu, međunosači su pod opterećenjem uglavnom od vlastite težine žica, kablova i izolatora, ovjesne žice izolatora vise okomito.

Nosači za sidrenje instaliran na mjestima krutog pričvršćivanja žica; dijele se na krajnje, ugaone, srednje i posebne. Sidreni nosači, dizajnirani za uzdužne i poprečne komponente napetosti žica (zatezne žice izolatora smještene su vodoravno), doživljavaju najveća opterećenja, stoga su mnogo složeniji i skuplji od srednjih; njihov broj u svakoj liniji treba biti minimalan.

Konkretno, krajnji i ugaoni nosači, postavljeni na kraju ili na potezu linije, doživljavaju stalnu napetost na žicama i kablovima: jednostrano ili duž rezultujućeg ugla rotacije; srednja sidra, postavljena na dugim ravnim dijelovima, također su izračunata za jednostrano zatezanje, što može nastati kada se dio žica prekine u rasponu uz oslonac.

Specijalni oslonci su sljedećih tipova: prelazni - za velike raspone prelaska rijeka, klisura; odvojci - za izradu grana od glavne linije; transpozicijski - za promjenu redoslijeda rasporeda žica na nosaču.

Uz namjenu (vrstu), dizajn nosača je određen brojem nadzemnih vodova i međusobnim rasporedom žica (faza). Nosači (i vodovi) se izrađuju u jednostrukoj ili dvokružnoj varijanti, dok se žice na nosačima mogu postaviti u trokut, horizontalno, obrnuto "stablo" i šesterokut ili "bure" (sl. 3.2).

Asimetričan raspored faznih žica jedan u odnosu na drugu (slika 3.2) uzrokuje različitost induktiviteta i kapaciteta različitih faza. Kako bi se osigurala simetrija trofaznog sistema i fazna usklađenost reaktivnih parametara na dugim vodovima (više od 100 km) napona od 110 kV i više, žice u krugu se preuređuju (transponiraju) pomoću odgovarajućih nosača.

Sa punim ciklusom transpozicije, svaka žica (faza) ravnomjerno duž dužine linije zauzima položaj sve tri faze na nosaču uzastopno (slika 3.3).

Drveni nosači(Sl. 3.4) izrađuju se od bora ili ariša i koriste se na vodovima napona do 110 kV u šumskim područjima, danas ih je sve manje. Glavni elementi oslonaca su posinci (prilozi) 1, stupovi 2, traverze 3, podupirači 4, donje poprečne grede 6 i prečke 5. Nosači su jednostavni za proizvodnju, jeftini i laki za transport. Njihov glavni nedostatak je krhkost zbog truljenja drveta, unatoč tretmanu antiseptikom. Upotreba armiranobetonskih pastoraka (priključaka) produžava vijek trajanja nosača do 20-25 godina.

Armiranobetonski nosači (slika 3.5) se najviše koriste na vodovima napona do 750 kV. Mogu biti samostojeće (srednje) i sa tipovima (sidro). Armirano-betonski stubovi su izdržljiviji od drvenih, jednostavni za rukovanje, jeftiniji od metalnih.

Metalni (čelični) nosači (slika 3.6) se koriste na vodovima napona od 35 kV i više. Glavni elementi uključuju regale 1, traverze 2, otporne na kablove 3, tipke 4 i temelj 5. Oni su jaki i pouzdani, ali dovoljno metalni, zauzimaju veliku površinu, zahtijevaju izradu posebnih armiranobetonskih temelja za ugradnju i tokom rad mora biti obojen radi zaštite od korozije.

Metalni nosači se koriste u slučajevima kada je tehnički teško i neekonomično izgraditi nadzemne vodove na drvenim i armirano-betonskim nosačima (prelazi preko rijeka, klisura, izrada slavina od nadzemnih vodova i sl.).

U Rusiji su razvijeni objedinjeni metalni i armirano-betonski nosači različitih tipova za nadzemne vodove svih napona, što im omogućava serijska proizvodnja, ubrzavanje i smanjenje troškova izgradnje vodova.

Žice nadzemnih vodova.

Žice su dizajnirane za prijenos električne energije. Uz dobru električnu provodljivost (eventualno niži električni otpor), dovoljna mehanička čvrstoća i otpornost na koroziju moraju zadovoljiti uslove ekonomičnosti. U tu svrhu koriste se žice od najjeftinijih metala - aluminija, čelika, posebnih aluminijskih legura. Iako bakar ima najveću provodljivost, bakarne žice se ne koriste u novim linijama zbog značajnih troškova i potrebe za drugim namjenama.

Njihova upotreba je dozvoljena u kontaktnim mrežama, u mrežama rudarskih preduzeća.

Na nadzemnim vodovima se uglavnom koriste neizolovane (gole) žice. Po dizajnu, žice mogu biti jednožilne i višežične, šuplje (slika 3.7). Jednožične, uglavnom čelične žice, koriste se u ograničenoj mjeri u niskonaponskim mrežama. Da bi se pružila fleksibilnost i veća mehanička čvrstoća, žice se izrađuju višestruko od jednog metala (aluminij ili čelik) i od dva metala (kombinirano) - aluminija i čelika. Čelik u žici povećava mehaničku čvrstoću.

Na osnovu uslova mehaničke čvrstoće, na nadzemnim vodovima napona do 35 kV koriste se aluminijumske žice razreda A i AKP (slika 3.7). Nadzemni vodovi 6-35 kV se mogu izvoditi i čelično-aluminijskim žicama, a iznad 35 kV vodovi se montiraju isključivo čelično-aluminijskim žicama.

Čelično-aluminijske žice imaju pletenicu od aluminijskih žica oko čelične jezgre. Površina presjeka čeličnog dijela je obično 4-8 puta manja od aluminija, ali čelik preuzima oko 30-40% cjelokupnog mehaničkog opterećenja; takve žice se koriste na prugama velikih raspona i u područjima sa težim klimatskim uvjetima (sa debljim ledenim zidom).

Marka čelično-aluminijskih žica označava poprečni presjek aluminijskih i čeličnih dijelova, na primjer, AC 70/11, kao i podatke o zaštiti od korozije, na primjer, ASKS, ASKP - iste žice kao AC, ali sa punilom jezgra (C) ili sa svim žicama (P) sa antikorozivnom mašću; ACK - ista žica kao AC, ali sa jezgrom prekrivenim plastičnom folijom. Žice otporne na koroziju koriste se u područjima gdje je zrak zagađen nečistoćama koje razorno djeluju na aluminij i čelik. Površine poprečnog presjeka žica su normalizirane državnim standardom.

Povećanje prečnika žica, dok potrošnja provodnog materijala ostaje nepromenjena, može se izvesti upotrebom žica sa dielektričnim punilom i šupljih žica (slika 3.7, d, e). Ova upotreba smanjuje gubitke korone (pogledajte odjeljak 2.2). Šuplje žice se koriste uglavnom za sabirnice rasklopnih uređaja 220 kV i više.

Žice napravljene od aluminijskih legura (AN - ne termički obrađene, AZ - termički obrađene) imaju veću mehaničku čvrstoću od aluminijskih žica i praktički istu električnu provodljivost. Koriste se na nadzemnim vodovima napona iznad 1 kV u područjima sa debljinom ledenog zida do 20 mm.

Sve više se koriste nadzemni vodovi sa samonosivim izoliranim žicama napona 0,38-10 kV. U vodovima napona 380/220 V, žice se sastoje od neizolovane noseće žice, koja je nula, tri izolirane fazne žice, jedne izolirane žice (bilo koje faze) vanjskog osvjetljenja. Fazno izolirane žice su namotane oko noseće neutralne žice (slika 3.8).

Noseća žica je izrađena od čelika-aluminijuma, a fazne žice su od aluminijuma. Potonji su prekriveni polietilenom (žicom tipa APV) otpornim na toplinu (poprečno povezani). Prednosti nadzemnih vodova sa izoliranim žicama u odnosu na vodove sa golim žicama uključuju odsustvo izolatora na nosačima, maksimalno korištenje visine nosača za vješanje žica; nema potrebe za rezidbom stabala u području linije.

Kablovi za zaštitu od groma zajedno sa iskrištima, odvodnicima, ograničavačima napona i uzemljivačima služe za zaštitu vodova od atmosferskog prenapona (grmovinskih pražnjenja). Kablovi su okačeni iznad faznih žica (slika 3.5) na nadzemnim vodovima napona od 35 kV i više, u zavisnosti od područja grmljavinske aktivnosti i materijala nosača, što je regulisano Pravilnikom o električnim instalacijama (PUE). ).

Kao gromobranske žice najčešće se koriste pocinčana čelična užad razreda C 35, C 50 i C 70, a kada se koriste kablovi za visokofrekventnu komunikaciju čelično-aluminijske žice. Pričvršćivanje kablova na sve nosače nadzemnih vodova napona 220-750 kV izvoditi pomoću izolatora šantovanog varničnim razmakom. Na vodovima 35-110 kV kablovi se pričvršćuju na metalne i armiranobetonske međunosače bez izolacije kablova.

Izolatori nadzemnih vodova. Izolatori su namijenjeni za izolaciju i pričvršćivanje žica. Izrađuju se od porculana i kaljenog stakla - materijala visoke mehaničke i električne čvrstoće i otpornosti na vremenske uvjete. Suštinska prednost staklenih izolatora je u tome što se kaljeno staklo raspada kada se ošteti. To olakšava lociranje oštećenih izolatora na liniji.

Po dizajnu, načinu pričvršćivanja na nosač, izolatori se dijele na igle i viseće. Pin izolatori (sl. 3.9, a, b) koriste se za vodove napona do 10 kV i rijetko (za male poprečne presjeke) 35 kV. Pričvršćuju se na nosače pomoću kuka ili igala. Viseći izolatori (sl. 3.9, v) koriste se na nadzemnim vodovima napona od 35 kV i više. Sastoje se od porcelanskog ili staklenog izolacijskog dijela 1, kape od nodularnog željeza 2, metalne šipke 3 i cementne veze 4.

Izolatori se sklapaju u žice (slika 3.9, G): oslonac na srednjim osloncima i zatezanje - na ankerima. Broj izolatora u vijencu ovisi o naponu, vrsti i materijalu nosača, te o zagađenosti atmosfere. Na primjer, u liniji 35 kV - 3-4 izolatora, 220 kV - 12-14; na vodovima sa drvenim nosačima sa povećanom zaštitom od groma, broj izolatora u vijencu je za jedan manji nego na vodovima sa metalnim nosačima; u zateznim vjencima koji rade u najtežim uvjetima ugrađuju se 1-2 izolatora više nego u nosećim.

Izolatori koji koriste polimerne materijale su razvijeni i prolaze kroz eksperimentalno industrijsko ispitivanje. Oni su element u obliku šipke od stakloplastike zaštićen premazom s rebrima od fluoroplastične ili silikonske gume. Štapni izolatori, u odnosu na viseće, imaju manju težinu i cijenu, veću mehaničku čvrstoću od kaljenog stakla. Osnovni problem je osigurati mogućnost njihovog dugoročnog (više od 30 godina) rada.

Linearni okovi je namenjen za pričvršćivanje žica na izolatore i kablova na nosače i sadrži sledeće glavne elemente: stezaljke, konektore, odstojnike itd. (Sl. 3.10).

Noseće stege se koriste za vješanje i učvršćivanje žica nadzemnih vodova na međunosačima sa ograničenom krutošću završetka (slika 3.10, a). Na sidrenim nosačima za kruto pričvršćivanje žica koriste se zatezni vijenci i zatezne stezaljke - zatezna i klinasta (slika 3.10, b, c). Spojni elementi (naušnice, uši, spajalice, klackalice) su dizajnirani za vješanje vijenaca na nosače. Potporni vijenac (sl. 3.10, d) pričvršćen je na poprečni dio srednjeg nosača pomoću naušnice 1, umetnute drugom stranom u kapu gornjeg izolatora ovjesa 2. Ušica 3 služi za pričvršćivanje vijenca vijenca. potporni klip 4 na donji izolator.

Odstojnici (sl. 3.10, e), postavljeni u rasponima od 330 kV i više vodova sa razdvojenim fazama, sprečavaju kolizije, sudare i uvrtanje pojedinačnih faznih žica. Konektori se koriste za spajanje pojedinih dijelova žice pomoću ovalnih ili press konektora (slika 3.10, f, g). U ovalnim konektorima, žice su ili uvrnute ili uvijene; kod presovanih konektora koji se koriste za spajanje čelično-aluminijskih žica velikih poprečnih presjeka, čelični i aluminijski dijelovi su presvučeni odvojeno.

Rezultat razvoja EE tehnologije prijenosa na velike udaljenosti su različite varijante kompaktnih dalekovoda, koje karakterizira manji razmak između faza i, kao rezultat, manji induktivni otpori i širina putanje vodova (slika 3.11). Kada koristite nosače "tip pokrivanja" (slika 3.11, a) smanjenje udaljenosti se postiže zbog lokacije svih faznih podijeljenih konstrukcija unutar "ograđujućeg portala", ili na jednoj strani stuba nosača (slika 3.11, b). Fazna konvergencija je osigurana izolacijskim razmakom faza-faza. Predložene su različite verzije kompaktnih vodova sa nekonvencionalnim rasporedom žica podijeljenih faza (slika 3.11, u i).

Osim smanjenja širine trase po jedinici prenesene snage, mogu se kreirati kompaktni vodovi za prijenos povećane snage (do 8-10 GW); takvi vodovi uzrokuju nižu jačinu električnog polja na nivou tla i imaju niz drugih tehničkih prednosti.

Kompaktne linije također uključuju kontrolirane samokompenzacijske vodove i kontrolirane vodove s nekonvencionalnom konfiguracijom podijeljene faze. To su vodovi s dvostrukim krugom u kojima su istoimene faze različitih kola pomaknute u parovima. U ovom slučaju, naprezanja se primjenjuju na krugove, pomaknuta za određeni kut. Zbog promjene načina rada uz pomoć posebnih uređaja kuta pomaka faze, vrši se kontrola parametara vodova.