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

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

Prema broju krugova, nadzemni vodovi se dijele na jedan, dva i više krugova. Broj krugova određen je shemom napajanja i potrebom za njegovom redundantnošću. Ako shema napajanja zahtijeva dva kruga, tada se ti krugovi mogu objesiti na dva odvojena jednokružna nadzemna vodova s ​​jednostrukim nosačima ili na jedan dvokružni nadzemni vod s dvokružnim nosačima. Razmak / između susjednih nosača naziva se raspon, a razmak između sidrenih nosača naziva se sidreni presjek.

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

Vrste nosača prijenosa energije

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 tim nosačima žice su pričvršćene u zateznim stezaljkama;
3. kutni, koji se postavljaju pod kutovima rotacije nadzemnih vodova s ​​ovjesom žica u potpornim stezaljkama; mogu biti srednje, grana i kut, kraj, kutno sidro.

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

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

Drveni stupovi nadzemnih vodova

Drveni stupovi nadzemnih vodova još uvijek su uobičajeni u zemljama sa šumskim rezervatima. Prednosti drva kao materijala za nosače su: mala specifična težina, visoka mehanička čvrstoća, dobra elektroizolacijska svojstva, prirodni okrugli asortiman. Nedostatak drva je njegovo truljenje, za smanjenje kojeg se koriste antiseptici.

Učinkovita metoda borbe protiv propadanja je impregnacija drva uljnim antisepticima. U SAD-u je u tijeku prijelaz na ljepljene drvene stupove.

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

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

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

Stalak nosača izrađen je od kompozita: gornji dio (sam stalak) izrađen je od trupaca dužine 6,5 ... 8,5 m, a donji dio (tzv. posinak) izrađen je od armiranog betona presjeka od 20 x 20 cm, duljine 4,25 i 6,25 m ili od trupaca duljine 4,5 ... 6,5 m. Kompozitni nosači s armiranobetonskim pastorkom kombiniraju prednosti armiranobetonskih i drvenih nosača: otpornost na munje i propadanje na mjestu dodira s tlom. Spajanje stalka s posinkom izvodi se žičanim vezama od čelične žice promjera 4 ... 6 mm, zategnutim pomoću uvijanja ili zateznog vijka.

Sidreni i međukutni nosači za nadzemne vodove 6-10 kV izrađeni su u obliku A-oblika 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 jedan stup (vidi sl.5.1, d);
2. portal, 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 bojanje ili nanošenje antikorozivnog premaza tijekom rada.

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

Armiranobetonski prijenosni tornjevi

U usporedbi s metalnim, izdržljiviji su i ekonomičniji u radu, jer zahtijevaju manje održavanja i popravka (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 (većim dijelom se takvi nosači koriste u inozemstvu) i tvornički izrađeni.

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 prtljažnik i imaju klinove za pričvršćivanje krajeva poprečnih struna na njih. Metalne traverze su prethodno vruće pocinčane, tako da ne zahtijevaju posebnu njegu i nadzor tijekom rada dulje vrijeme.

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

Materijali žica i kabela moraju imati visoku električnu vodljivost, imati dovoljnu čvrstoću, izdržati atmosferske utjecaje (u tom pogledu bakrene i brončane žice imaju najveću otpornost; aluminijske žice su podložne koroziji, posebno na morskoj obali, gdje se nalazi zrak 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 promjera do 10 mm. Ograničenje donje granice je zbog činjenice da žice manjeg promjera imaju nedovoljnu mehaničku čvrstoću. Gornja granica je ograničena zbog činjenice da zavoji jednožične žice većeg promjera mogu uzrokovati takve trajne deformacije u njezinim vanjskim slojevima koje će smanjiti njezinu mehaničku čvrstoću.

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

Promjeri pojedinih žica i njihov broj biraju se tako da zbroj presjeka pojedinih žica daje traženi ukupni poprečni presjek žice.

U pravilu se užete žice izrađuju od okruglih žica, s jednom ili više žica istog promjera smještene u sredini. Duljina upletene žice nešto je veća od duljine žice mjerene duž njezine osi. To uzrokuje povećanje stvarne težine žice za 1 ... 2% u usporedbi s teoretskom težinom, koja se dobiva množenjem poprečnog presjeka žice s duljinom i gustoćom. Svi izračuni temelje se 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.

Aluminijska žica A može biti:

• AT stupanj (čvrsto stanje bez starenja)
• AM (meko žarene) legure AN, AŽ;
• AS, ASHS - od čelične jezgre i aluminijskih žica;
• PS - izrađen od čeličnih žica;
• PST - izrađen od pocinčane čelične žice.

Na primjer, A50 označava aluminijsku žicu s poprečnim presjekom od 50 mm2;

• AC50 / 8 - čelično-aluminijska žica s poprečnim presjekom aluminijskog dijela od 50 mm2, čelična jezgra od 8 mm2 (u električnim proračunima uzima se u obzir samo vodljivost aluminijskog dijela žice);
• PSTZ, 5, PST4, PST5 - jednožilne čelične žice, gdje brojevi odgovaraju promjeru žice u milimetrima.

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

Poprečni presjek višežilnih žica različitih marki određuje se za nadzemne vodove napona do 35 kV prema uvjetima mehaničke čvrstoće, a za nadzemne vodove napona od PO kV i više - prema uvjetima korone. gubici. Na nadzemnim vodovima, pri križanju različitih inženjerskih objekata (komunikacijski vodovi, željeznice i autoceste i sl.), potrebno je osigurati veću pouzdanost, stoga je potrebno povećati minimalne poprečne presjeke žica u rasponima raskrižja (tablica 5.2.) .

Kada je strujanje zraka oko žica usmjereno preko osi nadzemnog voda ili pod kutom prema ovoj osi, vrtlozi nastaju sa zavjetrinske strane žice. Kada se frekvencija stvaranja i kretanja vrtloga poklopi s jednom od frekvencija prirodnih vibracija, žica počinje vibrirati u okomitoj ravnini.

Takve vibracije žice s amplitudom od 2 ... 35 mm, valne duljine od 1 ... 20 m i frekvencije od 5 ... 60 Hz nazivaju se vibracija.

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

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

Vibracije se obično javljaju u rasponima dužim od 120 m i na otvorenim područjima. Opasnost od vibracija leži u lomljenju pojedinih žica žice u područjima njihovog izlaska iz stezaljki zbog povećanja mehaničkog naprezanja. Varijable nastaju zbog periodičnog savijanja žica kao posljedica vibracija, a glavna vlačna naprezanja ostaju u visećoj žici.

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

Kod leda se opaža takozvani ples žica, koji, poput vibracije, pobuđuje vjetar, ali se razlikuje od vibracije većom amplitudom, koja doseže 12 ... 14 m, i većom valnom duljinom (s jedan i dva poluvalovi u letu). U ravnini okomitoj na os nadzemnog voda, žica Na napon od 35 - 220 kV žice su izolirane od nosača vijencima visećih izolatora. Pin izolatori koriste se za izolaciju nadzemnih vodova 6 -35 kV.

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

1. produljenje žice, povećanje progiba, promjena udaljenosti do tla;
2. promjena napetosti žice i njezine sposobnosti da podnese mehaničko opterećenje;
3. promjena otpora žice, tj. promjena gubitka električne snage i energije.

Svi se uvjeti mogu promijeniti u prisutnosti konstantnosti parametara okoline ili se mijenjati zajedno, utječući na rad žice nadzemnog voda. Tijekom rada nadzemnog voda vjeruje se da je pri nazivnoj struji opterećenja temperatura žice 60 ... 70 ″ C. Temperatura žice bit će određena istovremenim učincima stvaranja topline i hlađenja ili odvođenja topline. Rasipanje topline nadzemnih vodova povećava se povećanjem brzine vjetra i smanjenjem temperature okoline.

S padom temperature zraka od +40 do 40 ° C i povećanjem brzine vjetra od 1 do 20 m / s, gubici topline variraju od 50 do 1000 W / m. Pri pozitivnim temperaturama okoline (0 ... 40 ° C) i malim brzinama vjetra (1 ... 5 m / s), gubici topline 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 pri temperaturi koja odgovara projektnom opterećenju u radnim uvjetima, 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. kod proračuna 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 dopuštene standardne vrijednosti za 0,8 ... 1,6%, što ne utječe značajno na kvaliteta električne energije.

Primjena SIP žice

Od početka stoljeća raširile su se niskonaponske nadzemne mreže, izrađene kao samonosivi sustav izoliranih žica (SIP).

Samonosiva izolirana žica koristi se u gradovima kao obvezno polaganje, kao autocesta u ruralnim područjima s malom gustoćom naseljenosti, grane prema potrošačima. Metode polaganja samonosive izolirane žice su različite: povlačenje nosača; proteže se duž pročelja zgrada; polaganje uz fasade.

Konstrukcija samonosive izolirane žice (unipolarne oklopne i neoklopne, tropolne s izoliranim ili golim nosećim neutralnim elementom) uglavnom se sastoji od bakrenog ili aluminijskog vodiča upletene jezgre okružene unutarnjim poluvodičkim 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 kabela od papira, PVC-a, polietilena, oklop je izrađen od aluminija 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 presjek žica (najmanje 25 mm2 za autoceste i 16 mm2 za grane do ulaza za potrošače, 10 mm2 za čelično-aluminijsku žicu) su od 40 do 90 m .

S blagim povećanjem troškova (oko 20%) u usporedbi s golim žicama, pouzdanost i sigurnost linije opremljene samonosivom izoliranom žicom povećava se 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 izravne sekvence:

• 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 samonosive izolirane žice i konstantne struje opterećenja može biti od 9 do 47%, gubici snage - 18%.

Sveučilišni YouTube

1 / 5

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

✪ Lekcija 261. Gubici energije u dalekovodima. Uvjet za usklađivanje izvora struje s opterećenjem

✪ Metode ugradnje nosača nadzemnih dalekovoda (predavanje)

✪ ✅Kako napuniti telefon ispod visokonaponskog dalekovoda induciranim strujama

✪ Ples žica nadzemnog dalekovoda 110 kV

titlovi

Nadzemni vodovi

Nadzemni dalekovod(VL) - uređaj namijenjen prijenosu ili distribuciji električne energije kroz žice na otvorenom i pričvršćen pomoću traverzi (konzola), izolatora i armatura na nosače ili druge konstrukcije (mostove, nadvožnjake).

VL sastav

• Traverze
• Uređaji za seciranje
• Optičke komunikacijske linije (u obliku zasebnih samonosivih kabela, ili ugrađene u gromobranski kabel, strujnu žicu)
• Pomoćna oprema za potrebe rada (visokofrekventna komunikacijska oprema, kapacitivni odvod snage i dr.)
• Elementi za označavanje visokonaponskih žica i nosača dalekovoda za osiguranje sigurnosti letova zrakoplova. Stupovi su označeni kombinacijom boja određenih boja, žice su označene zračnim balonima za obilježavanje danju. Za označavanje danju i noću koriste se svjetla krovnog prozora.

Dokumenti koji reguliraju nadzemne vodove

VL klasifikacija

Po prirodi struje

U osnovi, nadzemni vodovi se koriste za prijenos izmjenične struje, a samo u nekim slučajevima (na primjer, za komunikaciju elektroenergetskih sustava, napajanje kontaktne mreže i drugo) koriste se istosmjerni vodovi. DC vodovi imaju manje gubitke za kapacitivnu i induktivnu komponentu. U SSSR-u je izgrađeno nekoliko vodova istosmjerne struje:

• Visokonaponska jednosmjerna struja Moskva-Kašira - Projekt "Elba",
• Visokonaponski istosmjerni vod Volgograd-Donbas,
• Visokonaponski DC vod 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 sustava).
• Magistralni nadzemni vodovi napona 220 i 330 kV (predviđeni za prijenos energije iz moćnih elektrana, kao i za povezivanje elektroenergetskih sustava i kombiniranje elektrana unutar elektroenergetskih sustava - na primjer, povezuju elektrane s distribucijskim točkama).
• Distribucijski nadzemni vodovi napona 35, 110 i 150 kV (namijenjeni za napajanje poduzeća i naselja velikih regija - povezuju distribucijske točke s potrošačima)
• Nadzemni vodovi 20 kV i ispod, opskrbljuju potrošače električnom energijom.

Po naponu

• VL do 1000 V (VL najnižeg naponskog razreda)
• VL iznad 1000 V
  • DV 1-35 kV (DV srednjenaponske klase)
  • Nadzemni vodovi 35-330 kV (nadzemni vodovi visokog napona)
  • Nadzemni vodovi 500-750 kV (nadzemni vodovi ultravisokog naponskog razreda)
  • Nadzemni vodovi iznad 750 kV (nadzemni vodovi ultravisokog naponskog razreda)

Ove se skupine značajno razlikuju, uglavnom u pogledu zahtjeva u pogledu uvjeta projektiranja i konstrukcija.

U CIS mrežama opće namjene izmjenične struje 50 Hz, prema GOST 721-77, trebaju se koristiti sljedeći nazivni naponi faza-faza: 380; (6), 10, 20, 35, 110, 220, 330, 500, 750 i 1150 kV. Također mogu postojati mreže izgrađene prema zastarjelim standardima s nazivnim međufaznim naponima: 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 istosmjerne vodove nije reguliran, najčešće korišteni naponi su: 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 (izolirani) neutralne (nultura nije spojena na uređaj za uzemljenje ili je na njega spojena preko uređaja s velikim otporom). U CIS-u, ovaj neutralni način rada koristi se u mrežama s naponom od 3-35 kV s niskim strujama jednofaznih zemljospoja.
• Trofazne mreže sa rezonantno utemeljena (kompenzirano) neutralne (neutralna sabirnica je spojena na zemlju preko induktiviteta). U CIS-u se koristi u mrežama s naponom od 3-35 kV s visokim strujama jednofaznih zemljospoja.
• Trofazne mreže sa učinkovito utemeljen neutrali (mreže visokog i ekstra visokog napona, čiji su neutrali spojeni na zemlju izravno ili preko malog aktivnog otpora). U Rusiji su to mreže napona od 110, 150 i djelomično 220 kV, u kojima se koriste transformatori (autotransformatori zahtijevaju obvezno čvrsto uzemljenje nule).
• Mreže sa gluho prizemljen neutralni (neutral transformatora ili generatora spojen je na uređaj za uzemljenje izravno ili kroz mali otpor). To uključuje mreže s naponom manjim od 1 kV, kao i mreže s naponom od 220 kV i više.

Prema načinu rada ovisno o mehaničkom stanju

• Nadzemni vodovi normalnog rada (žice i kabeli nisu prekinuti).
• Nadzemni vodovi za rad u nuždi (s potpunim ili djelomičnim lomljenjem žica i kabela).
• Nadzemni vodovi instalacijskog načina rada (tijekom ugradnje nosača, žica i kabela).

Osnovni elementi nadzemnih vodova

• Staza- položaj osi nadzemnog voda na površini zemlje.
• Piketi(PC) - segmenti na koje se trasa dijeli, duljina PC ovisi o nazivnom naponu nadzemnog voda i vrsti terena.
• Oznaka nule označava početak staze.
• Središnja oznaka na trasi nadzemnog voda u izgradnji označava središte mjesta potpore.
• Proizvodni piketaž- postavljanje piketa i središnjih oznaka na stazi u skladu s popisom postavljanja nosača.
• Zaklada za podršku- 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, preuzimanje tereta.
• Raspon(dužina raspona) - udaljenost između središta dvaju nosača na kojima su žice obješene. Razlikovati srednji raspona (između dva susjedna međuoslonca) i sidro raspon (između sidrenih nosača). Prijelazni raspon- raspon koji prelazi bilo koju građevinu ili prirodnu prepreku (rijeku, jarugu).
• Kut rotacije linije- kut α između smjerova trase nadzemnog voda u susjednim rasponima (prije i poslije skretanja).
• Sag- okomita udaljenost između najniže točke žice u rasponu i ravne linije koja povezuje točke njezina pričvršćenja na nosače.
• Veličina žice- okomita udaljenost od žice u rasponu do inženjerskih građevina koje prelazi trasa, površina zemlje ili vode.
• Perjanica (petlja) - komad žice koji povezuje zategnute žice susjednih sidrenih raspona na nosaču sidra.

Montaža nadzemnih dalekovoda

Instalacija dalekovoda provodi se metodom ugradnje "Pod napetosti". To je osobito istinito 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.

Kabelski 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 pričvrsnim elementima, a za vodove punjene uljem, osim toga, s uređajima za napajanje i alarmni sustav tlaka ulja...

Klasifikacija

Kabelski vodovi se klasificiraju slično kao i nadzemni vodovi. Osim toga, kabelske linije dijele:

• prema uvjetima prolaska:
  • podzemlje;
  • po strukturama;
  • podvodni.
• po vrsti izolacije:
  • tekućina (impregnirana uljem za kabele);
  • čvrsta:
    • uljani papir;
    • polivinil klorid (PVC);
    • guma-papir (RIP);
    • etilen propilen guma (EPR).

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

Kabelske konstrukcije

Kabelske strukture uključuju:

• Kabelski tunel- zatvorenu konstrukciju (hodnik) u kojoj se nalaze potporne konstrukcije za postavljanje kabela i kabelskih rukava na njih, sa slobodnim prolazom cijelom dužinom, što omogućuje polaganje kabela, popravak i pregled kabelskih vodova.
• Kabelski kanal- neprohodna građevina, zatvorena i djelomično ili potpuno ukopana u tlo, pod, strop i sl., a namijenjena za postavljanje kabela u nju, čije se polaganje, pregled i popravak mogu vršiti samo sa skidanim podom.
• Kabelska osovina- vertikalna kabelska konstrukcija (obično pravokutnog presjeka), čija je visina nekoliko puta veća od stranice poprečnog presjeka, opremljena nosačima ili ljestvama za kretanje po njoj (prolazna okna) ili potpuno ili djelomično uklonjiv zid (neprohodna okna).
• Kabelski pod- dio zgrade omeđen podom i stropom ili pokrovom, s razmakom između poda i izbočenih dijelova poda ili pokrova od najmanje 1,8 m.
• Dvostruki kat- šupljina omeđena zidovima prostorije, međukatnim preklapanjem i podom prostorije s pločama koje se mogu ukloniti (na cijelom ili dijelu površine).
• Blok kabela- kabelska konstrukcija s cijevima (kanalima) za polaganje kabela u njima s pripadajućim bunarima.
• Kabelska kamera- podzemna kabelska konstrukcija, zatvorena gluhom odvojivom betonskom pločom, namijenjena za polaganje kabelskih rukavaca ili za uvlačenje kabela u blokove. Komora koja ima otvor za ulazak u nju zove se kabelski bunar.
• Stalak za kabele- nadzemna ili prizemna otvorena horizontalna ili nagnuta duga konstrukcija kabela. Nosač kabela može biti prohodan i neprohodan.
• Galerija kabela- nadzemni ili nadzemni zatvoreni (u cijelosti ili djelomično, na primjer, bez bočnih zidova) horizontalni ili nagnuti produženi kabel kroz prolaz.

Sigurnost od požara

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

U slučaju požara u kabelskim prostorijama, u početnom razdoblju izgaranje se razvija sporo i tek nakon nekog vremena brzina širenja izgaranja značajno raste. Praksa pokazuje da se u stvarnim požarima u kabelskim tunelima primjećuju temperature do 600°C i više. To je zbog činjenice da u stvarnim uvjetima izgaraju kabeli koji su dugo pod strujnim opterećenjem i čija se izolacija zagrijava iznutra do temperature od 80 °C i više. Istodobno zapaljenje kabela može doći na više mjesta i na značajnim duljinama. To je zbog činjenice da je kabel pod opterećenjem i da se njegova izolacija zagrijava na temperaturu blisku temperaturi samozapaljenja.

Kabel se sastoji od mnogih strukturnih elemenata, za čiju se izradu koristi širok raspon zapaljivih materijala, uključujući materijale s niskom temperaturom paljenja, materijale sklone tinjanju. Također, metalni elementi su uključeni u konstrukciju kabela i kabelskih konstrukcija. U slučaju požara ili strujnog preopterećenja, ovi elementi se zagrijavaju na temperaturu reda veličine 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 pokazatelje za opskrbu sredstvima za gašenje požara kako bi se osiguralo uklanjanje izgaranja plamena, kao i isključila mogućnost ponovnog paljenja.

Dugo su se u kabelskim sobama koristile instalacije za gašenje pjenom. Međutim, operativno iskustvo otkrilo je niz nedostataka:

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

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

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

Visokotemperaturni supravodiči

HTSC žica

Gubici u dalekovodima

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

EHV nadzemni vodovi imaju aktivne koronske gubitke (koronsko pražnjenje). Koronsko pražnjenje nastaje kada je jakost 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 )))) \ u redu)) kV / cm,
gdje r (\ displaystyle r)- radijus žice u metrima, β (\ displaystyle \ beta)- omjer gustoće zraka prema normalnoj.

Snaga električnog polja izravno je proporcionalna naponu na žici i obrnuto je proporcionalna njenom polumjeru, stoga je moguće nositi se s gubicima korone povećanjem radijusa žica, a također (u manjoj mjeri) pomoću korištenjem faznog cijepanja, odnosno korištenjem nekoliko žica u svakoj fazi, koje drže posebni razmaknici na udaljenosti od 40-50 cm. Gubici krune približno su proporcionalni proizvodu U (U - U cr) (\ displaystyle U (U-U _ (\ text (cr)).

Gubici u dalekovodima izmjenične struje

Važna veličina koja utječe na učinkovitost AC dalekovoda je vrijednost koja karakterizira omjer aktivne i jalove snage u vodovu - cos φ... Aktivna snaga - dio ukupne snage koja se prenosi kroz žice i prenosi na opterećenje; Jalova 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 vodovu također ovise o prenesenoj jalove snage. Što je veći protok jalove snage, veći je gubitak aktivne snage.

S duljinom izmjeničnih dalekovoda većom od nekoliko tisuća kilometara, uočava se još jedna vrsta gubitka - radio emisija. Budući da je ova duljina već usporediva s duljinom elektromagnetskog vala frekvencije 50 Hz ( λ = c / ν = (\ displaystyle \ lambda = c / \ nu =) 6.000 km, četvrtvalna dužina vibratora λ / 4 = (\ displaystyle \ lambda / 4 =) 1500 km), žica radi kao antena za zračenje.

Prirodna snaga i prijenosni kapacitet dalekovoda

Prirodna snaga

Električni vod ima induktivnost i kapacitet. Kapacitivna snaga je proporcionalna kvadratu napona i neovisna je o snazi ​​koja se prenosi kroz vod. Induktivna snaga voda proporcionalna je kvadratu struje, a time i snazi ​​voda. Pri određenom opterećenju induktivna i kapacitivna snaga voda postaju jednake i međusobno se poništavaju. Linija postaje "idealna", trošeći onoliko jalove snage koliko i generira. Ova snaga se naziva prirodna snaga. Određuje ga samo linearni induktivitet i kapacitet, a ne ovisi o duljini linije. Po količini prirodne snage može se grubo suditi o prijenosnom kapacitetu dalekovoda. Prilikom prijenosa takve snage na liniji, postoji minimalan gubitak snage, njegov način rada je optimalan. S cijepanjem faze, zbog smanjenja induktivnog otpora i povećanja kapacitivne vodljivosti linije, prirodna snaga raste. S 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 posjeduju kabelski vodovi visoke kapacitivne vodljivosti i niske induktivnosti.

Širina pojasa

Pod prijenosnim kapacitetom podrazumijeva se najveća aktivna snaga od tri faze prijenosa, koja se može prenositi u dugotrajnom stacionarnom načinu, uzimajući u obzir operativna i tehnička ograničenja. Najveća odaslana aktivna snaga prijenosa električne energije ograničena je uvjetima statičke stabilnosti generatora elektrana, odašiljačkih i prijamnih dijelova elektroenergetskog sustava, te dopuštenom snagom za zagrijavanje žica dalekovoda dopuštenom strujom. Iz prakse rada elektroenergetskih sustava proizlazi da je prijenosni kapacitet prijenosnika energije od 500 kV i više obično određen faktorom statičke stabilnosti, a za prijenosnike 220-330 kV mogu se pojaviti ograničenja u pogledu stabilnosti i dopuštenih grijanje, 110 kV i ispod - samo u smislu grijanja.

Karakteristike propusnosti nadzemnih dalekovoda

Električni vodovi

Dalekovod(Elektronski vod) - jedna od komponenti električne mreže, sustav energetske opreme dizajniran za prijenos električne energije.

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

Razlikovati zrak i kabelske dalekovode.

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

Nadzemni vodovi

Nadzemni dalekovod(VL) - uređaj namijenjen prijenosu ili distribuciji električne energije kroz žice na otvorenom i pričvršćen pomoću traverzi (konzola), izolatora i armatura na nosače ili druge konstrukcije (mostove, nadvožnjake).

VL sastav

• Uređaji za seciranje
• Optičke komunikacijske linije (u obliku zasebnih samonosivih kabela, ili ugrađene u gromobranski kabel, strujnu žicu)
• Pomoćna oprema za potrebe rada (visokofrekventna komunikacijska oprema, kapacitivni odvod snage i dr.)

Dokumenti koji reguliraju nadzemne vodove

VL klasifikacija

Po prirodi struje

• AC nadzemni vod
• DC nadzemni vod

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

Za nadzemne vodove izmjenične struje usvojena je sljedeća ljestvica naponskih klasa: izmjenični - 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 ultra velike udaljenosti napona od 500 kV i više (predviđeni za povezivanje pojedinačnih elektroenergetskih sustava)
• glavni nadzemni vodovi napona 220 i 330 kV (predviđeni za prijenos energije iz moćnih elektrana, kao i za povezivanje elektroenergetskih sustava i kombiniranje elektrana unutar elektroenergetskih sustava - na primjer, povezuju elektrane s distribucijskim točkama)
• distribucijski nadzemni vodovi napona 35, 110 i 150 kV (namijenjeni za napajanje poduzeća i naselja velikih regija - povezuju distribucijske točke s potrošačima)
• Nadzemni vodovi 20 kV i ispod, opskrbljuju potrošače električnom energijom

Po naponu

• Nadzemni vodovi do 1 kV (nadzemni vodovi najnižeg naponskog razreda)
• Nadzemni vodovi iznad 1 kV
  • DV 1-35 kV (DV srednjenaponske klase)
  • Nadzemni vodovi 110-220 kV (nadzemni vodovi visokog napona)
  • VL 330-500 kV (VL ultravisokog naponskog razreda)
  • Nadzemni vodovi 750 kV i više (nadzemni vodovi ultravisokog naponskog razreda)

Te se skupine značajno razlikuju, uglavnom u pogledu uvjeta projektiranja i konstrukcija.

Po načinu rada neutralnih u električnim instalacijama

• Trofazne mreže s neuzemljenim (izoliranim) neutralima (neutral nije spojen na uređaj za uzemljenje ili je na njega spojen preko uređaja s visokim otporom). U Rusiji se takav neutralni način koristi u mrežama s naponom od 3-35 kV s niskim strujama jednofaznih zemljospoja.
• Trofazne mreže s rezonantno uzemljenim (kompenziranim) neutralima (neutralna sabirnica je spojena na uzemljenje preko induktiviteta). U Rusiji se koristi u mrežama s naponom od 3-35 kV s visokim strujama jednofaznih zemljospoja.
• Trofazne mreže s učinkovito uzemljenim neutralima (mreže visokog i ekstra visokog napona, čiji su neutrali spojeni na zemlju izravno ili putem malog otpora). U Rusiji su to mreže napona od 110, 150 i djelomično 220 kV, t.j. mreže u kojima se koriste transformatori, a ne autotransformatori, zahtijevaju obvezno čvrsto uzemljenje nule prema načinu rada.
• Mreže s čvrsto uzemljenim neutralnim elementom (neutral transformatora ili generatora spojen je na uređaj za uzemljenje izravno ili preko niskog otpora). To uključuje mreže s naponom manjim od 1 kV, kao i mreže s naponom od 220 kV i više.

Prema načinu rada ovisno o mehaničkom stanju

• Nadzemni vodovi normalnog rada (žice i kabeli nisu prekinuti)
• Nadzemni vodovi za rad u nuždi (s potpunim ili djelomičnim lomljenjem žica i kabela)
• Nadzemni vodovi instalacijskog načina rada (tijekom ugradnje nosača, žica i kabela)

Osnovni elementi nadzemnih vodova

• Staza- položaj osi nadzemnog voda na površini zemlje.
• Piketi(PC) - segmenti na koje se trasa dijeli, duljina PC ovisi o nazivnom naponu nadzemnog voda i vrsti terena.
• Oznaka nule označava početak staze.
• Središnja oznaka označava središte položaja oslonca u prirodi na trasi nadzemnog voda u izgradnji.
• Proizvodni piketaž- postavljanje piketa i središnjih oznaka na trasi u skladu s popisom nosača.
• Zaklada za podršku- konstrukcija ugrađena u tlo ili naslonjena na nju i na nju prenosi opterećenja od nosača, izolatora, žica (kablova) i od vanjskih utjecaja (led, vjetar).
• Baza temelja- tlo donjeg dijela iskopa, preuzimanje tereta.
• Raspon(dužina raspona) - udaljenost između središta dvaju nosača na kojima su žice obješene. Razlikovati srednji(između dva susjedna srednja oslonca) i sidro(između nosača sidra) rasponi. Prijelazni raspon- raspon koji prelazi bilo koju građevinu ili prirodnu prepreku (rijeku, jarugu).
• Kut rotacije linije- kut α između smjerova trase nadzemnog voda u susjednim rasponima (prije i poslije skretanja).
• Sag- okomita udaljenost između najniže točke žice u rasponu i ravne linije koja povezuje točke njezina pričvršćenja na nosače.
• Veličina žice- okomita udaljenost od najniže točke žice u rasponu do ukrštenih inženjerskih konstrukcija, površine zemlje ili vode.
• Perjanica (petlja) - komad žice koji povezuje zategnute žice susjednih sidrenih raspona na nosaču sidra.

Kabelski 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 pričvrsnim elementima, a za vodove punjene uljem, osim toga, s uređajima za napajanje i tlakom ulja za alarmne sustave.

Po klasifikaciji kabelski vodovi slični su nadzemnim vodovima

Kabelske linije se dijele prema uvjetima prolaza

• Podzemlje
• Po strukturama
• Pod vodom

kabelske strukture uključuju

• Kabelski tunel- zatvorenu konstrukciju (hodnik) u kojoj se nalaze potporne konstrukcije za postavljanje kabela i kabelskih rukava na njih, sa slobodnim prolazom cijelom dužinom, što omogućuje polaganje kabela, popravak i pregled kabelskih vodova.

• Kabelski kanal- zatvorena i ukopana (djelomično ili potpuno) u tlo, pod, strop i sl., neprobojna konstrukcija namijenjena postavljanju kabela u nju, čije se polaganje, pregled i popravak može izvesti samo sa skidanim podom.

• Kabelska osovina- vertikalna kabelska konstrukcija (obično pravokutnog presjeka), čija je visina nekoliko puta veća od stranice poprečnog presjeka, opremljena nosačima ili ljestvama za kretanje po njoj (kroz okna) ili potpuno ili djelomično uklonjivi zid (neprolazne osovine).

• Kabelski pod- dio zgrade omeđen podom i stropom ili pokrovom, s razmakom između poda i izbočenih dijelova poda ili pokrova od najmanje 1,8 m.

• Dvostruki kat- šupljina omeđena zidovima prostorije, međukatnim preklapanjem i podom prostorije s pločama koje se mogu ukloniti (na cijelom ili dijelu površine).

• Blok kabela- kabelska konstrukcija s cijevima (kanalima) za polaganje kabela u njima s pripadajućim bunarima.

• Kabelska kamera- podzemna kabelska konstrukcija, zatvorena gluhom odvojivom betonskom pločom, namijenjena za polaganje kabelskih rukavaca ili za uvlačenje kabela u blokove. Komora koja ima otvor za ulazak u nju naziva se kabelski bunar.

• Stalak za kabele- nadzemna ili prizemna otvorena horizontalna ili nagnuta produljena kabelska konstrukcija. Nosač kabela može biti prohodan i neprohodan.

• Galerija kabela- nadzemno ili nadzemno zatvoreno u cijelosti ili djelomično (na primjer, bez bočnih zidova) horizontalni ili nagnuti produženi kabel kroz prolaz.

Po vrsti izolacije

Izolacija kabelskih vodova podijeljena je u dvije glavne vrste:

• tekućina
  • ulje za kabele
• čvrsta
  • uljani papir
  • polivinil klorid (PVC)
  • gumeni papir (RIP)
  • umreženi polietilen (XLPE)
  • etilen propilen guma (EPR)

Izolacija s plinovitim tvarima te neke vrste tekućih i čvrstih izolacija ovdje nisu navedene zbog njihove relativno rijetke uporabe u vrijeme pisanja ovog teksta.

Gubici u dalekovodima

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

Druga važna veličina koja utječe na učinkovitost dalekovoda je cos (f) - vrijednost koja karakterizira omjer aktivne i jalove snage.

EHV nadzemni vodovi imaju aktivne koronske gubitke (koronsko pražnjenje). Ovi gubici uvelike ovise o vremenskim uvjetima (u suhom vremenu gubici su manji, odnosno na kiši, rosulji, snijegu ti gubici se povećavaju) i cijepanju žice u fazama linije. Gubici korone za vodove različitih napona imaju svoje vrijednosti (za nadzemni vod 500 kV prosječni godišnji gubici koronom 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 te napetosti u nadzemnim vodovima supervisokog 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 pojedinoj žici, što zauzvrat smanjuje gubitke korone.

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

ZRAČNI ELEKTROVOD- (elektrovod, 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 s ... ... 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 nosače, stalke na inženjerskim konstrukcijama (mostovi, nadvožnjaci itd.) ... Službena terminologija

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

Zračni vodovi nazivaju se vodovi dizajnirani za prijenos i distribuciju EE kroz žice smještene na otvorenom i poduprte nosačima i izolatorima. Nadzemni dalekovodi se grade i rade u raznim klimatskim uvjetima i geografskim regijama, podložnim atmosferskim utjecajima (vjetar, led, kiša, promjene temperature).

U tom smislu, nadzemne vodove treba izvoditi uzimajući u obzir atmosferske pojave, onečišćenje zraka, uvjete polaganja (rijetko naseljena područja, gradski teritorij, poduzeća) itd. Iz analize stanja nadzemnih vodova proizlazi da su materijali i konstrukcije vodova moraju ispunjavati niz zahtjeva: ekonomski prihvatljiva cijena, dobra električna vodljivost i dovoljna mehanička čvrstoća materijala žica i kabela, njihova otpornost na koroziju, kemijske utjecaje; vodovi moraju biti električni i ekološki sigurni, zauzimati minimalnu površinu.

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

Što se tiče dizajna nosača, najčešći su nadzemni vodovi s jednim i dva kruga. 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. Općenito, strukturni dio nadzemnog voda (slika 3.1) karakterizira vrsta nosača, duljina raspona, ukupne dimenzije, fazna konstrukcija i broj izolatora.

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

Ova udaljenost ovisi o nazivnom mrežnom naponu i lokalnim uvjetima (naseljeno, nenaseljeno). Udaljenost između susjednih faza voda ovisi uglavnom o njegovom nazivnom naponu. Dizajn faze nadzemnog voda uglavnom je određen brojem žica u fazi. Ako se faza provodi s nekoliko žica, naziva se podijeljena. Faze nadzemnih vodova visokog i ultravisokog napona su podijeljene. U ovom slučaju koriste se 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 tla, vode ili neke vrste inženjerske konstrukcije. Osim toga, u potrebnim slučajevima, čelični uzemljeni kabeli su ovješeni na nosače kako bi se žice zaštitile od izravnih udara groma i povezanih prenapona.

Vrste i dizajn nosača su raznoliki. Ovisno o namjeni i mjestu nadzemnih vodova na trasi, dijele se na međuvodove i sidrene vodove. Nosači se razlikuju po materijalu, dizajnu i načinu pričvršćivanja, kabelskom svežnjaku. Ovisno o materijalu, 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 nadzemnih vodova. Žice na njih se pričvršćuju uz pomoć potpornih (visećih) žica izolatora ili izolatora na iglicama. U normalnom radu, međunosači su pod opterećenjem uglavnom od vlastite težine žica, kabela i izolatora, ovjesne žice izolatora vise okomito.

Nosači za sidra instaliran na mjestima krutog pričvršćivanja žica; dijele se na krajnje, kutne, srednje i posebne. Nosači za sidrenje, dizajnirani za uzdužne i poprečne komponente napetosti žica (zatezne žice izolatora smještene su vodoravno), doživljavaju najveća opterećenja, stoga su mnogo kompliciraniji i skuplji od srednjih; njihov broj u svakom retku trebao bi biti minimalan.

Konkretno, krajnji i kutni nosači, postavljeni na kraju ili na zavoju linije, doživljavaju stalnu napetost na žicama i kabelima: jednostrano ili uz rezultirajući kut rotacije; srednje sidro, postavljeno na dugim ravnim dijelovima, također se izračunava za jednostranu napetost, koja se može dogoditi kada se dio žica prekine u rasponu uz potporu.

Posebni oslonci su sljedećih vrsta: prijelazni - za velike raspone prijelaza rijeka, klanaca; odvojci - za izradu grana od glavne linije; transpozicijski - za promjenu redoslijeda rasporeda žica na nosaču.

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

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

S punim ciklusom transpozicije, svaka žica (faza) jednoliko 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 nosača su posinci (prilozi) 1, stupovi 2, traverze 3, podupirači 4, poprečne grede 6 i prečke 5. Nosači su jednostavni za izradu, jeftini i laki za transport. Njihov glavni nedostatak je krhkost zbog truljenja drva, unatoč njegovoj obradi antiseptikom. Korištenje armiranobetonskih pastoraka (priključaka) povećava vijek trajanja nosača do 20-25 godina.

Na vodovima napona do 750 kV najviše se koriste armiranobetonski nosači (slika 3.5). Mogu biti samostojeće (srednje) i s dečkima (sidro). Armiranobetonski stupovi su izdržljiviji od drvenih, jednostavni za rukovanje, jeftiniji od metalnih.

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

Metalni nosači se koriste u slučajevima kada je tehnički teško i neekonomično izvesti nadzemne vodove na drvenim i armiranobetonskim nosačima (prijelazi preko rijeka, klanci, izrada slavina od zračnih vodova i sl.).

U Rusiji su razvijeni objedinjeni metalni i armiranobetonski nosači raznih vrsta za nadzemne vodove svih napona, što im omogućuje serijsku proizvodnju, ubrzanje i smanjenje troškova izgradnje vodova.

Žice nadzemnih vodova.

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

Njihova je uporaba dopuštena u kontaktnim mrežama, u mrežama rudarskih poduzeća.

Na nadzemnim vodovima koriste se uglavnom neizolirane (gole) žice. Po dizajnu, žice mogu biti jedno- i višežične, šuplje (slika 3.7). Jednožične, uglavnom čelične žice, koriste se u ograničenoj mjeri u niskonaponskim mrežama. Kako bi se dobila 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 temelju uvjeta mehaničke čvrstoće, na nadzemnim vodovima napona do 35 kV koriste se aluminijske žice razreda A i AKP (slika 3.7.). Nadzemni vodovi 6-35 kV mogu se izvesti 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 se žice koriste na prugama s dugim rasponima i u područjima s težim klimatskim uvjetima (s 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 s punilom jezgre (C) ili sve žice (P) s antikorozivnom mašću; ACK - ista žica kao AC, ali s jezgrom prekrivenom plastičnom folijom. Žice otporne na koroziju koriste se u područjima gdje je zrak onečišćen nečistoćama koje razorno djeluju na aluminij i čelik. Površine poprečnog presjeka žica normalizirane su Državnim standardom.

Povećanje promjera žica, dok potrošnja vodljivog materijala ostaje nepromijenjena, može se provesti korištenjem žica s dielektričnim punilom i šupljih žica (slika 3.7, d, e). Ova upotreba smanjuje gubitke korone (vidi odjeljak 2.2). Šuplje žice se koriste uglavnom za sabirnice rasklopnih uređaja 220 kV i više.

Žice izrađene od aluminijskih legura (AN - toplinski ne obrađene, AZ - toplinski obrađene) imaju veću mehaničku čvrstoću od aluminijskih žica i praktički istu električnu vodljivost. Koriste se na nadzemnim vodovima napona iznad 1 kV u područjima s debljinom ledene stijenke do 20 mm.

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

Noseća žica je izrađena od čelik-aluminij, a fazne žice od aluminija. Potonji su prekriveni polietilenom otpornim na toplinu (poprečno povezanim) (žica tipa APV). Prednosti nadzemnih vodova s ​​izoliranim žicama u odnosu na vodove s golim žicama uključuju odsutnost izolatora na nosačima, maksimalno korištenje visine nosača za viseće žice; nema potrebe za obrezivanje stabala u području linije.

Gromobranski kabeli zajedno sa iskristima, odvodnicima, ograničavačima napona i uzemljivačima služe za zaštitu vodova od atmosferskog prenapona (munje). Kablovi su obješeni iznad faznih žica (sl. 3.5) na nadzemnim vodovima napona od 35 kV i više, ovisno o području za djelovanje grmljavine i materijalu nosača, što je regulirano Pravilnikom o električnim instalacijama (PUE). ).

Kao gromobranske žice obično se koriste pocinčani čelični užad razreda C 35, C 50 i C 70, a kod uporabe kabela za visokofrekventnu komunikaciju čelično-aluminijske žice. Pričvršćivanje kabela na sve nosače nadzemnih vodova napona 220-750 kV treba izvesti pomoću izolatora koji je ranžiran iskrim razmakom. Na vodovima 35-110 kV kabeli se pričvršćuju na metalne i armiranobetonske međunosače bez izolacije kabela.

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

Po dizajnu, načinu pričvršćivanja na nosač, izolatori su podijeljeni na igle i suspendirane. Pin izolatori (slika 3.9, a, b) koriste se za vodove napona do 10 kV i rijetko (za male 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 porculanskog ili staklenog izolacijskog dijela 1, kape od nodularnog željeza 2, metalne šipke 3 i cementne veze 4.

Izolatori su sastavljeni u žice (slika 3.9, G): podupiranje na međunosačima i zatezanje - na sidrene. Broj izolatora u vijencu ovisi o naponu, vrsti i materijalu nosača te onečišćenju atmosfere. Na primjer, u liniji 35 kV - 3-4 izolatora, 220 kV - 12-14; na vodovima s drvenim nosačima s povećanom zaštitom od munje, broj izolatora u vijencu je za jedan manji nego na vodovima s metalnim nosačima; u zateznim vijencima koji rade u najtežim uvjetima ugrađuju se 1-2 izolatora više nego u potpornim.

Izolatori koji koriste polimerne materijale su razvijeni i podvrgnuti su eksperimentalnom industrijskom ispitivanju. Oni su element u obliku šipke od stakloplastike zaštićen premazom s rebrima od fluoroplastične ili silikonske gume. Štapni izolatori, u usporedbi s visećim, imaju manju težinu i cijenu, veću mehaničku čvrstoću od kaljenog stakla. Glavni problem je osigurati mogućnost njihovog dugoročnog (više od 30 godina) rada.

Linearni priključci namijenjen je za pričvršćivanje žica na izolatore i kabela na nosače i sadrži sljedeće glavne elemente: stezaljke, konektore, odstojnike itd. (Sl. 3.10).

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

Odstojnici (sl. 3.10, e), postavljeni u rasponima od 330 kV i više vodova s ​​razdvojenim fazama, sprječavaju sudare, sudare i uvijanje pojedinih faznih žica. Priključci se koriste za spajanje pojedinih dijelova žice pomoću ovalnih ili press konektora (slika 3.10, f, g). U ovalnim konektorima, žice su ili uvijene ili stisnute; u stisnutim konektorima koji se koriste za spajanje čelično-aluminijskih žica velikih presjeka, čelični i aluminijski dijelovi se savijaju 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). Kod korištenja nosača "vrsta pokrivanja" (slika 3.11, a) smanjenje udaljenosti postiže se zbog smještaja svih fazno podijeljenih struktura unutar "ograđujućeg portala", ili s jedne strane stupa nosača (slika 3.11, b). Fazna konvergencija je osigurana izolacijskim razmakom između faze. Predložene su različite inačice kompaktnih vodova s ​​nekonvencionalnim rasporedom žica podijeljenih faza (sl. 3.11, u i).

Osim smanjenja širine trase po jedinici prenesene snage, mogu se stvoriti kompaktni vodovi za prijenos povećane snage (do 8-10 GW); takvi vodovi uzrokuju manju jakost električnog polja na razini 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 strujnih krugova pomaknute u parovima. U ovom slučaju na krugove se primjenjuju naprezanja, pomaknuta za određeni kut. Zbog promjene načina rada uz pomoć posebnih uređaja kuta faznog pomaka, provodi se kontrola parametara vodova.