Dispozitivul liniilor electrice aeriene de diferite tensiuni. Puterea naturală și capacitatea de transmisie a liniilor electrice

Elementele principale ale liniilor aeriene sunt firele, izolatoarele, fitingurile liniare, suporturile și fundațiile. Pe liniile aeriene de curent alternativ trifazat, cel puțin trei fire sunt suspendate, alcătuind un circuit; pe liniile aeriene de curent continuu - cel puțin două fire.

După numărul de circuite, liniile aeriene sunt subdivizate în unul, două și multi-circuit. Numărul de circuite este determinat de schema de alimentare și de necesitatea redundanței acesteia. Dacă schema de alimentare necesită două circuite, atunci aceste circuite pot fi suspendate pe două linii aeriene separate cu un singur circuit cu suporturi cu un singur circuit sau pe o linie aeriană cu dublu circuit cu suporturi cu două circuite. Distanța / dintre suporturile adiacente se numește deschidere, iar distanța dintre suporturile de tip ancoră se numește secțiune de ancorare.

Firele, suspendate pe izolatoare (A, - lungimea ghirlandei) la suporturi (Figura 5.1, a), se afundă de-a lungul catenarei. Distanța de la punctul de suspendare până la punctul cel mai de jos al firului se numește sag /. Determină dimensiunea apropierii firului de pământul A, care pentru o zonă populată este egală cu: la suprafața pământului până la 35 și PO kV - 7 m; 220 kV - 8 m; la clădiri sau structuri de până la 35 kV - 3 m; 110 kV - 4 m; 220 kV - 5 m. Lungimea deschiderii / este determinată de condițiile economice. Lungimea travei de până la 1 kV este de obicei de 30 ... 75 m; PO kV - 150 ... 200 m; 220 kV - până la 400 m.

Varietăți de suporturi de transmisie a puterii

În funcție de metoda de suspendare a firelor, suporturile sunt:

1. intermediar, pe care se fixează firele în cleme de susținere;
2. tip ancoră, folosită pentru tensionarea firelor; pe acesti suporti firele sunt fixate in cleme de tensionare;
3. unghiulare, care sunt instalate la unghiurile de rotație ale liniilor aeriene cu o suspensie de fire în cleme de susținere; pot fi intermediare, ramificație și colț, capăt, ancoră de colț.

Lărgite, suporturile liniilor aeriene de peste 1 kV sunt împărțite în două tipuri de ancora, care percep pe deplin tensiunea firelor și cablurilor în travele adiacente; intermediar, nepercepând tensiunea firelor sau percepând parțial.

Pe liniile aeriene se folosesc suporturi din lemn (Figura 5L, b, c), suporturi din lemn de o nouă generație (Figura 5.1, d), oțel (Figura 5.1, e) și suporturi din beton armat.

Stâlpi de lemn de linii aeriene

Stâlpii de lemn ai liniilor aeriene sunt încă obișnuiți în țările cu rezerve forestiere. Avantajele lemnului ca material pentru suporturi sunt: ​​greutate specifica redusa, rezistenta mecanica ridicata, proprietati bune de izolare electrica, sortiment rotund natural. Dezavantajul lemnului este putrezirea acestuia, pentru a reduce antisepticele folosite.

O metodă eficientă de combatere a cariilor este impregnarea lemnului cu antiseptice uleioase. În SUA, trecerea la stâlpi din lemn lipiți este în curs.

Pentru liniile aeriene cu o tensiune de 20 și 35 kV, pe care se folosesc izolatori de știfturi, este recomandabil să se utilizeze suporturi în formă de lumânare cu o singură coloană cu un aranjament triunghiular de fire. Pe liniile aeriene de transmisie 6 -35 kV cu izolatori de pini, pentru orice aranjament de fire, distanța dintre ele D, m, nu trebuie să fie mai mică decât valorile determinate de formula

unde U - linii, kV; - cea mai mare săgeată săgeată corespunzătoare deschiderii totale, m; B - grosimea peretelui de gheață, mm (nu mai mult de 20 mm).

Pentru liniile aeriene de 35 kV și mai sus, cu izolatori suspendați cu un aranjament orizontal de fire, distanța minimă dintre fire, m, este determinată de formula

Standul suportului este din compozit: partea superioară (suportul în sine) este din bușteni de 6,5 ... 8,5 m lungime, iar partea inferioară (așa-numitul fiu vitreg) este din beton armat cu o secțiune de 20 x 20 cm, 4,25 și 6,25 m lungime sau din bușteni de 4,5 ... 6,5 m lungime.Suporturile compozite cu fiul vitreg din beton armat îmbină avantajele betonului armat și ale suporturilor din lemn: rezistența la trăsnet și la descompunere la punctul de contact cu solul. Legarea rack-ului cu fiul vitreg se realizeaza cu legaturi de sarma din sarma de otel cu diametrul de 4 ... 6 mm, tensionate cu ajutorul unei rasuciri sau a unui bolt de tensionare.

Suporturile de ancorare și colțuri intermediare pentru liniile aeriene de 6-10 kV sunt realizate sub forma unei structuri în formă de A cu stâlpi compoziți.

Stalpi de transmisie a puterii din oțel

Ele sunt utilizate pe scară largă pe liniile aeriene cu o tensiune de 35 kV și mai mult.

Prin proiectare, suporturile din oțel pot fi de două tipuri:

1. turn sau o singură coloană (vezi Fig.5.1, d);
2. portal, care, conform metodei de fixare, sunt împărțite în suporturi independente și suporturi pe băieți.

Avantajul suporturilor din oțel este rezistența lor ridicată, dezavantajul este susceptibilitatea lor la coroziune, care necesită vopsire periodică sau aplicarea unui strat anticoroziv în timpul funcționării.

Suporturile sunt din oțel laminat (se folosește în principal un colț isoscel); suporturile de tranziție înaltă pot fi realizate din țevi de oțel. În îmbinările elementelor se folosește o tablă de oțel de diferite grosimi. Indiferent de design, suporturile din oțel sunt realizate sub formă de structuri spațiale cu zăbrele.

Turnuri de transmisie din beton armat

În comparație cu cele metalice, acestea sunt mai durabile și mai economice în funcționare, deoarece necesită mai puțină întreținere și reparații (dacă luăm în considerare ciclul de viață, atunci cele din beton armat sunt mai consumatoare de energie). Principalul avantaj al suporturilor din beton armat este o scădere a consumului de oțel cu 40 ... 75%, dezavantajul este o masă mare. Conform metodei de fabricație, suporturile din beton armat sunt împărțite în betonate la locul de instalare (în cea mai mare parte, astfel de suporturi sunt utilizate în străinătate) și fabricate din fabrică.

Fixarea traverselor de trunchiul suportului din beton armat se realizează cu ajutorul șuruburilor trecute prin orificii speciale din cremalieră, sau cu ajutorul unor cleme de oțel care acoperă trunchiul și având toroane pentru atașarea capetelor coardelor transversale de acestea. Traversele metalice sunt galvanizate pre-la cald, astfel încât nu necesită îngrijire și supraveghere specială în timpul funcționării pentru o perioadă lungă de timp.

Firele liniilor aeriene sunt realizate neizolate, constând din unul sau mai multe fire răsucite. Firele cu un singur fir, numite un singur fir (sunt realizate cu o secțiune transversală de la 1 la 10 mm2), au o rezistență mai mică și sunt utilizate numai pe liniile aeriene cu o tensiune de până la 1 kV. Firele toronate, răsucite din mai multe fire, sunt utilizate pe liniile aeriene de toate tensiunile.

Materialele din fire și cabluri trebuie să aibă o conductivitate electrică ridicată, să aibă o rezistență suficientă, să reziste la influențele atmosferice (în acest sens firele de cupru și bronz au cea mai mare rezistență; firele de aluminiu sunt supuse coroziunii, în special pe malul mării, unde aerul conține săruri; firele de oțel sunt distruse chiar și în condiții atmosferice normale).

Pentru liniile aeriene se folosesc fire de oțel cu un singur fir cu diametrul de 3,5; 4 și 5 mm și fire de cupru până la 10 mm în diametru. Limitarea limitei inferioare se datorează faptului că firele cu diametru mai mic au o rezistență mecanică insuficientă. Limita superioară este limitată datorită faptului că îndoirile unui fir cu un singur fir de diametru mai mare pot provoca astfel de deformații permanente în straturile sale exterioare care îi vor reduce rezistența mecanică.

Firele toronate, răsucite din mai multe fire, sunt foarte flexibile; astfel de fire pot fi realizate cu orice secțiune transversală (sunt realizate cu o secțiune transversală de la 1,0 la 500 mm2).

Diametrele firelor individuale și numărul lor sunt selectate astfel încât suma secțiunilor transversale ale firelor individuale să dea secțiunea transversală totală necesară a firului.

De regulă, firele spiralate sunt realizate din fire rotunde, cu unul sau mai multe fire de același diametru plasate în centru. Lungimea firului răsucit este puțin mai mare decât lungimea firului măsurată de-a lungul axei sale. Acest lucru determină o creștere a greutății reale a firului cu 1 ... 2% în comparație cu greutatea teoretică, care se obține prin înmulțirea secțiunii transversale a firului cu lungimea și densitatea. Toate calculele se bazează pe greutatea reală a firului specificată în standardele relevante.

Mărcile de sârmă goală înseamnă:

• literele M, A, AC, PS - material de sârmă;
• în cifre - secțiune în milimetri pătrați.

Firul de aluminiu A poate fi:

• Clasa AT (solid non-îmbătrânire)
• Aliaje AM (recoace moale) АН, АЖ;
• АС, АСХС - dintr-un miez de oțel și fire de aluminiu;
• PS - din fire de otel;
• PST - realizat din sarma de otel galvanizat.

De exemplu, A50 desemnează un fir de aluminiu cu o secțiune transversală de 50 mm2;

• AC50 / 8 - sârmă de oțel-aluminiu cu o secțiune transversală a unei părți de aluminiu de 50 mm2, un miez de oțel de 8 mm2 (în calculele electrice, se ia în considerare doar conductibilitatea părții de aluminiu a firului);
• PSTZ, 5, PST4, PST5 - fire de oțel cu un singur fir, unde numerele corespund diametrului firului în milimetri.

Cablurile de oțel utilizate pe liniile aeriene ca cabluri de protecție împotriva trăsnetului sunt realizate din sârmă zincată; secțiunea lor transversală trebuie să fie de cel puțin 25 mm2. Pe liniile aeriene cu tensiunea de 35 kV se folosesc cabluri cu secțiunea transversală de 35 mm2; pe linii PO kV - 50 mm2; pe linii 220 kV si peste -70 mm2.

Secțiunea transversală a firelor toroane de diferite mărci este determinată pentru liniile aeriene cu o tensiune de până la 35 kV în funcție de condițiile de rezistență mecanică și pentru liniile aeriene cu o tensiune de PO kV și mai sus - în funcție de condițiile coronei pierderi. Pe liniile aeriene, la traversarea diferitelor structuri inginerești (linii de comunicații, căi ferate și autostrăzi etc.), este necesar să se asigure o fiabilitate mai mare, prin urmare, secțiunile transversale minime ale firelor în travele intersecțiilor ar trebui mărite (Tabelul 5.2) .

Atunci când fluxul de aer din jurul firelor este direcționat peste axa liniei aeriene sau într-un unghi față de această axă, vortexurile apar din partea sub vânt a firului. Când frecvența de formare și mișcare a vârtejurilor coincide cu una dintre frecvențele vibrațiilor naturale, firul începe să vibreze în plan vertical.

Astfel de vibrații ale unui fir cu o amplitudine de 2 ... 35 mm, o lungime de undă de 1 ... 20 m și o frecvență de 5 ... 60 Hz se numesc vibrație.

De obicei, vibrația firelor se observă la o viteză a vântului de 0,6 ... 12,0 m/s;

Firele de oțel nu sunt permise în traveele peste conducte și căi ferate.

Vibrațiile apar de obicei în intervale mai lungi de 120 m și în zone deschise. Pericolul vibrațiilor constă în ruperea firelor individuale ale firului în zonele de ieșire a acestora din cleme din cauza creșterii solicitării mecanice. Variabilele apar din îndoirea periodică a firelor ca urmare a vibrațiilor, iar tensiunile principale de tracțiune rămân în firul suspendat.

Protecția împotriva vibrațiilor nu este necesară în deschideri de până la 120 m lungime; secțiunile oricăror linii aeriene protejate de vânturile transversale nu sunt supuse protecției; la traversări mari de râuri și zone de apă se impune protecție, indiferent de în fire. Pe liniile aeriene cu o tensiune de 35 ... 220 kV și peste, protecția împotriva vibrațiilor se realizează prin instalarea amortizoarelor de vibrații suspendate pe un cablu de oțel, absorbind energia firelor vibrante cu scăderea amplitudinii vibrațiilor în jurul clemelor.

Cu gheață se observă așa-numitul dans al firelor, care, ca și vibrația, este excitat de vânt, dar diferă de vibrație printr-o amplitudine mai mare, ajungând la 12 ... 14 m, și o lungime de undă mai mare (cu unu și doi jumătăţi de valuri în zbor). Într-un plan perpendicular pe axa liniei aeriene, un fir La o tensiune de 35 - 220 kV, firele sunt izolate de suporturi cu ghirlande de izolatori de suspensie. Izolatoarele pin sunt utilizate pentru a izola liniile aeriene de 6 -35 kV.

Trecând prin firele liniei aeriene, eliberează căldură și încălzește firul. Sub influența încălzirii firele apar:

1. alungirea firului, creșterea sagului, modificarea distanței până la sol;
2. modificarea tensiunii firului și a capacității acestuia de a suporta sarcina mecanică;
3. modificarea rezistenței firului, adică modificarea pierderii de energie electrică și energie.

Toate condițiile se pot schimba în prezența constantă a parametrilor de mediu sau se pot schimba împreună, afectând funcționarea firului liniei aeriene. În timpul funcționării liniei aeriene, se crede că la curentul nominal de sarcină, temperatura firului este de 60 ... 70 ″ C. Temperatura firului va fi determinată de efectele simultane ale generării de căldură și ale răcirii sau disipării căldurii. Disiparea căldurii liniilor aeriene crește odată cu creșterea vitezei vântului și scăderea temperaturii ambiante.

Cu o scădere a temperaturii aerului de la +40 la 40 ° C și o creștere a vitezei vântului de la 1 la 20 m / s, pierderile de căldură variază de la 50 la 1000 W / m. La temperaturi ambientale pozitive (0 ... 40 ° C) și viteze scăzute ale vântului (1 ... 5 m / s), pierderile de căldură sunt de 75 ... 200 W / m.

Pentru a determina efectul supraîncărcării asupra creșterii pierderilor, mai întâi determinați

unde RQ este rezistența firului la o temperatură de 02, Ohm; R0] - rezistența firului la o temperatură corespunzătoare sarcinii de proiectare în condiții de funcționare, Ohm; А / .у.с - coeficientul de creștere a temperaturii rezistenței, Ohm / ° С.

O creștere a rezistenței firului în comparație cu rezistența corespunzătoare sarcinii de proiectare este posibilă cu o suprasarcină de 30% cu 12% și cu o suprasarcină de 50% - cu 16%

Se poate aștepta o creștere a pierderii AU la supraîncărcare cu până la 30%:

1. la calcularea liniilor aeriene pentru AU = 5% A? / 30 = 5,6%;
2. la calcularea liniilor aeriene pentru A17 = 10% D? / 30 = 11,2%.

Când linia aeriană este supraîncărcată cu până la 50%, creșterea pierderilor va fi de 5,8, respectiv 11,6%. Luând în considerare programul de încărcare, se poate observa că atunci când linia aeriană este supraîncărcată cu până la 50%, pierderile pentru o perioadă scurtă de timp depășesc valorile standard admise cu 0,8 ... 1,6%, ceea ce nu afectează semnificativ calitatea energiei electrice.

Aplicarea firului SIP

De la începutul secolului s-au răspândit rețelele aeriene de joasă tensiune, realizate ca sistem autoportant de fire izolate (SIP).

Sarma izolata autoportanta este folosita in orase ca pozare obligatorie, ca autostrada in zonele rurale cu densitate mica a populatiei, ramuri catre consumatori. Metodele de așezare a sârmei izolate autoportante sunt diferite: tragerea de suporturi; întinderea de-a lungul fațadelor clădirilor; asezat de-a lungul fatadelor.

Construcția sârmei izolate autoportante (blindată unipolară și neblindată, tripolară cu neutru purtător izolat sau gol) constă în general dintr-un miez torsadat conductor de cupru sau aluminiu înconjurat de un ecran extrudat semiconductor intern, apoi - izolație din polietilenă cusut, polietilenă sau PVC. Etanșeitatea este asigurată prin pulbere și bandă compusă, deasupra căreia se află un scut metalic din cupru sau aluminiu sub formă de fire sau bandă așezate spiralat, folosind plumb extrudat.

Pe partea de sus a pernei de armătură de cablu din hârtie, PVC, polietilenă, armura este realizată din aluminiu sub formă de plasă de benzi și fire. Protecția exterioară este realizată din PVC, polietilenă fără helogen. Dimensiunile garniturii, calculate luând în considerare temperatura și secțiunea transversală a firelor (cel puțin 25 mm2 pentru autostrăzi și 16 mm2 pentru ramificații la intrări pentru consumatori, 10 mm2 pentru un fir de oțel-aluminiu) sunt de la 40 la 90 m. .

Cu o ușoară creștere a costurilor (aproximativ 20%) față de firele goale, fiabilitatea și siguranța liniei echipate cu sârmă izolată autoportanta crește la nivelul de fiabilitate și siguranță a liniilor de cablu. Unul dintre avantajele liniilor aeriene cu fire VLI izolate față de liniile electrice convenționale este o scădere a pierderilor și a puterii datorită scăderii reactanței. Parametrii secvenței directe:

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

Efectul reducerii pierderilor atunci când se utilizează sârmă izolată autoportabilă și curent de sarcină constantă poate fi de la 9 la 47%, pierderile de putere - 18%.

YouTube colegial

1 / 5

✪ Cum funcționează linia electrică. Transmiterea puterii pe distanțe lungi. Video de antrenament animat. / Lecția 3

✪ Lecția 261. Pierderi de energie în liniile electrice. Condiție pentru potrivirea sursei de curent cu sarcina

✪ Metode de instalare a suporturilor liniilor electrice aeriene (prelegere)

✪ ✅Cum să încărcați un telefon sub o linie de transmisie a energiei de înaltă tensiune prin curenți induși

✪ Dansul firelor liniei aeriene de transmisie a energiei electrice 110 kV

Subtitrări

Linii electrice aeriene

Linie electrică aeriană(VL) - un dispozitiv conceput pentru transmiterea sau distribuția energiei electrice prin fire în aer liber și atașat cu ajutorul traverselor (consolate), izolatoarelor și fitingurilor de suporturi sau alte structuri (poduri, pasageri).

Compoziția VL

• Traverse
• Dispozitive de secţionare
• Linii de comunicație cu fibră optică (sub formă de cabluri autoportante separate sau încorporate în cablul de protecție împotriva trăsnetului, fir de alimentare)
• Echipamente auxiliare pentru nevoile de funcționare (echipamente de comunicații de înaltă frecvență, priză de putere capacitivă etc.)
• Elemente pentru marcarea firelor de înaltă tensiune și a suporturilor pentru liniile de transmisie a energiei pentru a asigura siguranța zborurilor aeronavelor. Stâlpii sunt marcați cu o combinație de vopsele de anumite culori, firele sunt marcate cu baloane cu aer pentru marcare în timpul zilei. Pentru a indica ziua și noaptea, se folosesc luminile luminatorului.

Documente care reglementează liniile aeriene

Clasificarea VL

Prin natura curentului

Practic, liniile aeriene sunt utilizate pentru transmiterea curentului alternativ și numai în unele cazuri (de exemplu, pentru comunicarea sistemelor de alimentare, alimentarea rețelei de contact și altele) sunt utilizate linii de curent continuu. Liniile de curent continuu au pierderi mai mici pentru componentele capacitive și inductive. Mai multe linii de transmisie de curent continuu au fost construite în URSS:

• Linie de curent continuu de înaltă tensiune Moscova-Kashira - Proiectul „Elba”,
• Linie de curent continuu de înaltă tensiune Volgograd-Donbass,
• Linie DC de înaltă tensiune Ekibastuz-Center etc.

Astfel de linii nu au fost utilizate pe scară largă.

Cu programare

• Linii aeriene la distanță ultra lungă cu o tensiune de 500 kV și mai mult (concepute pentru a conecta sisteme individuale de alimentare).
• Linii aeriene trunchi cu o tensiune de 220 și 330 kV (concepute pentru a transfera energie de la centrale puternice, precum și pentru a conecta sistemele electrice și combina centralele electrice în sistemele de energie - de exemplu, acestea conectează centralele electrice cu puncte de distribuție).
• Linii aeriene de distribuție cu o tensiune de 35, 110 și 150 kV (destinate pentru alimentarea cu energie electrică a întreprinderilor și localităților din regiuni mari - conectează punctele de distribuție cu consumatorii)
• Linii aeriene de 20 kV și mai jos, care furnizează energie electrică consumatorilor.

Prin tensiune

• VL până la 1000 V (VL din cea mai joasă clasă de tensiune)
• VL peste 1000 V
  • LEA 1-35 kV (OHL din clasa medie de tensiune)
  • Linii aeriene 35-330 kV (linii aeriene de clasa de inalta tensiune)
  • Linii aeriene 500-750 kV (linii aeriene din clasa de tensiune ultra-înaltă)
  • Linii aeriene de peste 750 kV (linii aeriene din clasa de tensiune ultra-înaltă)

Aceste grupuri diferă semnificativ, în principal în ceea ce privește cerințele în ceea ce privește condițiile de proiectare și structuri.

În rețelele CIS de uz general cu curent alternativ de 50 Hz, conform GOST 721-77, trebuie utilizate următoarele tensiuni nominale fază la fază: 380; (6), 10, 20, 35, 110, 220, 330, 500, 750 și 1150 kV. Pot exista si retele construite dupa standarde invechite cu tensiuni nominale faza-faza: 220, 3 si 150 kV.

Linia de transport cu cea mai mare tensiune din lume este linia Ekibastuz-Kokchetav, cu o tensiune nominală de 1150 kV. Cu toate acestea, în prezent linia funcționează la jumătate din tensiune - 500 kV.

Tensiunea nominală pentru liniile de curent continuu nu este reglementată, cele mai utilizate tensiuni sunt: ​​150, 400 (substație Vyborg - Finlanda) și 800 kV.

În rețelele speciale pot fi utilizate și alte clase de tensiune, aceasta vizează în principal rețelele de tracțiune ale căilor ferate (27,5 kV, 50 Hz AC și 3,3 kV DC), metrou (825 V DC), tramvaie și troleibuze (600 V DC).

După modul de funcționare a neutrelor în instalațiile electrice

• Rețele trifazate cu neîntemeiată (izolat) neutru (neutrul nu este conectat la dispozitivul de împământare sau este conectat la acesta prin dispozitive cu rezistență mare). În CIS, acest mod neutru este utilizat în rețelele cu o tensiune de 3-35 kV cu curenți mici de defecțiuni la pământ monofazate.
• Rețele trifazate cu rezonant-împământat (compensate) neutri (busul de neutru este conectat la pământ prin inductanță). În CIS, este utilizat în rețele cu o tensiune de 3-35 kV cu curenți mari de defecțiuni la pământ monofazate.
• Rețele trifazate cu împământat efectiv neutre (rețele de înaltă și foarte înaltă tensiune, ale căror neutre sunt conectate direct la pământ sau printr-o rezistență activă mică). În Rusia, acestea sunt rețele cu o tensiune de 110, 150 și parțial 220 kV, în care se folosesc transformatoare (autotransformatoarele necesită o împământare solidă obligatorie a neutrului).
• Rețele cu întemeiat surd neutru (neutrul unui transformator sau generator este conectat la dispozitivul de împământare direct sau printr-o rezistență scăzută). Acestea includ rețele cu o tensiune mai mică de 1 kV, precum și rețele cu o tensiune de 220 kV și mai mult.

Dupa modul de functionare in functie de starea mecanica

• Linii aeriene de funcționare normală (firele și cablurile nu sunt rupte).
• Linii aeriene pentru operare de urgență (cu ruperea totală sau parțială a firelor și cablurilor).
• Linii aeriene ale modului de instalare de funcționare (în timpul instalării suporturilor, firelor și cablurilor).

Elemente de bază ale liniilor aeriene

• Urmări- poziţia axei liniei aeriene pe suprafaţa pământului.
• Pichete(PC) - segmentele în care este împărțit traseul, lungimea PC-ului depinde de tensiunea nominală a liniei aeriene și de tipul de teren.
• Marca de pichet zero marchează începutul pistei.
• Marcaj central pe traseul liniei aeriene în construcție, denotă centrul locației de sprijin.
• Pichet de producție- instalarea marcajelor de pichet și de centru pe linie în conformitate cu lista de amplasare a suporturilor.
• Sprijin fundația- o structura inglobata in pamant sau sprijinita pe acesta si care transfera asupra acesteia sarcina de la suport, izolatoare, fire (cabluri) si de la influente externe (gheata, vant).
• Baza fundației- solul părţii inferioare a excavaţiei, luând sarcina.
• Span(lungimea travei) - distanța dintre centrele celor două suporturi pe care sunt suspendate firele. Distinge intermediar span (între două suporturi intermediare adiacente) și ancoră deschidere (între suporturile de ancorare). Intervalul de tranziție- o travă care traversează orice structură sau obstacol natural (râu, râpă).
• Unghiul de rotație al liniei- unghiul α dintre direcţiile traseului liniei aeriene în travele adiacente (înainte şi după viraj).
• Sag- distanta verticala dintre punctul cel mai de jos al firului din trava si linia dreapta care leaga punctele de prindere a acestuia de suporturi.
• Dimensiunea firului- distanta verticala de la sarma in trava pana la structurile ingineresti strabate de traseu, suprafata pamantului sau a apei.
• Plume (O buclă) - o bucată de sârmă care leagă firele tensionate ale ancorelor adiacente de pe suportul ancorei.

Instalarea liniilor electrice aeriene

Instalarea liniilor electrice se realizează prin metoda de instalare „Sub tensiune”. Acest lucru este valabil mai ales în cazul terenurilor dificile. La selectarea echipamentelor pentru instalarea liniilor de transmisie a energiei electrice, este necesar să se țină cont de numărul de fire din fază, diametrul acestora și distanța maximă dintre suporturile liniei de transmisie a energiei electrice.

Linii de alimentare prin cablu

Linie de alimentare prin cablu(CL) - o linie pentru transmiterea energiei electrice sau a impulsurilor sale individuale, constând dintr-unul sau mai multe cabluri paralele cu cuplaje (terminări) și elemente de fixare de conectare, oprire și capăt, precum și pentru linii umplute cu ulei, în plus, cu dispozitive de alimentare și un sistem de alarmare a presiunii uleiului...

Clasificare

Liniile de cablu sunt clasificate similar liniilor aeriene. În plus, liniile de cablu se împart:

• in functie de conditiile de trecere:
  • Subteran;
  • pe structuri;
  • sub apă.
• dupa tipul de izolatie:
  • lichid (impregnat cu ulei de ulei de cablu);
  • solid:
    • hârtie uleioasă;
    • clorură de polivinil (PVC);
    • cauciuc-hartie (RIP);
    • cauciuc etilen propilen (EPR).

Izolarea cu substanțe gazoase și unele tipuri de izolații lichide și solide nu sunt indicate aici din cauza utilizării lor relativ rare la momentul scrierii acestui articol [ cand?] .

Structuri de cabluri

Structurile cablurilor includ:

• Tunel de cablu- o structură închisă (coridor) cu structuri de susținere amplasate în ea pentru amplasarea cablurilor și a manșonelor de cabluri pe acestea, cu trecere liberă pe toată lungimea, permițând pozarea cablurilor, repararea și inspectarea liniilor de cabluri.
• Canal de cablu- o structură impracticabilă, închisă și parțial sau complet îngropată în sol, podea, tavan etc., și destinată amplasării în ea a cablurilor, a cărei pozare, verificare și reparare se poate realiza numai cu podeaua îndepărtată.
• Arborele cablului- o structură verticală de cabluri (de obicei de secțiune transversală dreptunghiulară), a cărei înălțime este de câteva ori mai mare decât latura secțiunii transversale, echipată cu suporturi sau o scară pentru ca oamenii să se deplaseze de-a lungul ei (arbori de trecere) sau un sau perete parțial demontabil (puțuri netrecătoare).
• Podea de cablu- partea din clădire delimitată de pardoseală și tavan sau înveliș, cu o distanță între planșeu și părțile proeminente ale planșeului sau învelișului de cel puțin 1,8 m.
• etaj dublu- o cavitate delimitata de peretii incaperii, suprapunerea interplansului si pardoseala camerei cu placi detasabile (pe toata sau o parte a zonei).
• Bloc de cablu- structura de cabluri cu tevi (canale) pentru pozarea cablurilor in ele cu puturi aferente acesteia.
• Cameră cu cablu- structura de cabluri subterane, inchisa cu placa de beton detasabila surda, destinata pozarii manșoanelor de cabluri sau pentru tragerea cablurilor în blocuri. O cameră care are o trapă pentru a intra în ea se numește cablu bine.
• Raft pentru cabluri- structură de cablu lungă orizontală sau înclinată deschisă la sol sau la sol. Raftul de cabluri poate fi circulabil sau netrecabil.
• Galeria cablurilor- suprateran sau deasupra solului închis (în totalitate sau parțial, de exemplu, fără pereți laterali) orizontal sau înclinat cablu prelungit prin trecere.

Siguranța privind incendiile

Temperatura din interiorul canalelor de cablu (tunele) vara nu trebuie să fie cu mai mult de 10 ° C mai mare decât temperatura aerului exterior.

În cazul incendiilor în încăperile de cabluri, în perioada inițială, arderea se dezvoltă lent și abia după un timp rata de propagare a arderii crește semnificativ. Practica arată că în incendiile reale în tunelurile de cabluri se observă temperaturi de până la 600 ° C și mai mari. Acest lucru se datorează faptului că, în condiții reale, ard cablurile, care sunt sub sarcină curentă pentru o lungă perioadă de timp și a căror izolație se încălzește din interior la o temperatură de 80 ° C și mai mult. Aprinderea simultană a cablurilor poate avea loc în mai multe locuri și pe lungimi considerabile. Acest lucru se datorează faptului că cablul este sub sarcină și izolația sa este încălzită la o temperatură apropiată de temperatura de autoaprindere.

Cablul este format din multe elemente structurale, pentru fabricarea cărora se utilizează o gamă largă de materiale combustibile, inclusiv materiale cu temperatură scăzută de aprindere, materiale predispuse la mocnire. De asemenea, elementele metalice sunt incluse în construcția cablurilor și a structurilor de cabluri. În cazul unui incendiu sau suprasarcină de curent, aceste elemente sunt încălzite la o temperatură de ordinul 500-600 ˚C, care depășește temperatura de aprindere (250-350 ˚C) a multor materiale polimerice incluse în structura cablului și prin urmare reaprinderea lor de la elementele metalice încălzite după oprirea furnizării agentului de stingere. În acest sens, este necesar să se selecteze indicatorii standard pentru furnizarea de agenți de stingere a incendiilor pentru a asigura eliminarea arderii flăcării, precum și pentru a exclude posibilitatea reaprinderii.

Multă vreme, instalațiile de stingere cu spumă au fost folosite în încăperile de cabluri. Cu toate acestea, experiența operațională a evidențiat o serie de deficiențe:

• termenul de valabilitate limitat al agentului de spumare și inadmisibilitatea depozitării soluțiilor lor apoase;
• instabilitate în muncă;
• complexitatea configurației;
• necesitatea unei îngrijiri speciale pentru dispozitivul de dozare a concentratului de spumă;
• distrugerea rapidă a spumei la temperatură ambientală ridicată (aproximativ 800 ° C) într-un incendiu.

Studiile au arătat că apa pulverizată are o capacitate de stingere a incendiilor mai mare în comparație cu spuma mecanică de aer, deoarece udă și răcește bine cablurile care arde și structurile clădirilor.

Viteza liniară de propagare a flăcării pentru structurile de cablu (cabluri care arde) este de 1,1 m / min.

Supraconductori la temperaturi ridicate

Sârmă HTSC

Pierderi la liniile electrice

Pierderile de electricitate în fire depind de puterea curentului, prin urmare, la transmiterea acestuia pe distanțe lungi, tensiunea este crescută de multe ori (în același timp reducând puterea curentului) folosind un transformator, care, atunci când transmite același putere, poate reduce semnificativ pierderile. Cu toate acestea, odată cu creșterea tensiunii, încep să apară diferite fenomene de descărcare.

Liniile aeriene EHV au pierderi corona active (descărcare corona). Descărcarea corona are loc atunci când intensitatea câmpului electric E (\ stil de afișare E) la suprafaţa firului va depăşi pragul E k (\ displaystyle E_ (k)), care poate fi calculat folosind formula empirică a lui Peak:
E k = 30,3 β (1 + 0,298 r β) (\ displaystyle E_ (k) = 30 (,) 3 \ beta \ left ((1 + (\ frac (0 (,) 298) (\ sqrt (r \ beta) )))) \ dreapta)) kV / cm,
Unde r (\ displaystyle r)- raza firului în metri, β (\ stil de afișare \ beta)- raportul dintre densitatea aerului și normal.

Puterea câmpului electric este direct proporțională cu tensiunea de pe fir și este invers proporțională cu raza acestuia, prin urmare, este posibil să se ocupe de pierderile corona prin creșterea razei firelor și, de asemenea, (într-o măsură mai mică) prin folosind separarea fazelor, adică folosind mai multe fire în fiecare fază, ținute de distanțiere speciale la o distanță de 40-50 cm. Pierderile coroanei sunt aproximativ proporționale cu produsul U (U - U cr) (\ displaystyle U (U-U _ (\ text (cr)))).

Pierderi în liniile de transmisie AC

O cantitate importantă care afectează eficiența liniilor de transmisie AC este valoarea care caracterizează raportul dintre puterea activă și cea reactivă din linie - cos φ... Puterea activă - o parte din puterea totală transmisă prin fire și transferată la sarcină; Puterea reactivă este puterea care este generată de linie, puterea de încărcare a acesteia (capacitatea dintre linie și pământ), precum și generatorul în sine și este consumată de o sarcină reactivă (sarcină inductivă). Pierderile de putere activă în linie depind și de puterea reactivă transmisă. Cu cât fluxul de putere reactivă este mai mare, cu atât este mai mare pierderea puterii active.

Cu o lungime a liniilor de transmisie AC de peste câteva mii de kilometri, se observă un alt tip de pierdere - emisia radio. Deoarece această lungime este deja comparabilă cu lungimea unei unde electromagnetice cu o frecvență de 50 Hz ( λ = c / ν = (\ displaystyle \ lambda = c / \ nu =) 6.000 km, lungime vibrator sfert de undă λ / 4 = (\ displaystyle \ lambda / 4 =) 1500 km), firul funcționează ca o antenă radiantă.

Puterea naturală și capacitatea de transmisie a liniilor electrice

Puterea naturală

Linia de transmisie a energiei electrice are inductanță și capacitate. Puterea capacitivă este proporțională cu pătratul tensiunii și este independentă de puterea transmisă prin linie. Puterea inductivă a liniei este proporțională cu pătratul curentului și, prin urmare, cu puterea liniei. La o anumită sarcină, puterile inductive și capacitive ale liniei devin egale și se anulează reciproc. Linia devine „ideală”, consumând atâta putere reactivă cât o generează. Această putere se numește putere naturală. Este determinată numai de inductanța și capacitatea liniară și nu depinde de lungimea liniei. După cantitatea de putere naturală, se poate aprecia aproximativ capacitatea de transmisie a liniei de transport a energiei. La transmiterea unei astfel de puteri pe linie, există pierderi minime de putere, modul său de funcționare este optim. Odată cu diviziunea de fază, datorită scăderii rezistenței inductive și creșterii conductivității capacitive a liniei, puterea naturală crește. Odată cu creșterea distanței dintre fire, puterea naturală scade și invers, pentru a crește puterea naturală, este necesară reducerea distanței dintre fire. Cea mai mare putere naturală este deținută de liniile de cablu cu conductivitate capacitivă ridicată și inductanță scăzută.

Lățimea de bandă

Capacitatea de transmisie este înțeleasă ca fiind cea mai mare putere activă dintre cele trei faze ale transmisiei, care poate fi transmisă într-un regim de regim stabil lung, ținând cont de limitările operaționale și tehnice. Cea mai mare putere activă transmisă de transmisie a puterii este limitată de condițiile de stabilitate statică a generatoarelor de centrale electrice, care transmit și primesc părți ale sistemului de energie electrică și puterea permisă pentru încălzirea firelor liniei cu curentul admis. Din practica exploatării sistemelor de energie electrică, rezultă că capacitatea de transmisie a transmisiilor de putere de 500 kV și mai mult este determinată de obicei de factorul de stabilitate statică; pentru transmisiile de putere de 220-330 kV, pot apărea restricții atât în ​​ceea ce privește stabilitatea, cât și permisele. încălzire, 110 kV și mai jos - doar în ceea ce privește încălzirea.

Caracteristicile debitului liniilor electrice aeriene

Linii de înaltă tensiune

Linie de alimentare(Linie de transport a energiei electrice) - una dintre componentele rețelei electrice, un sistem de echipamente de putere concepute pentru transportul energiei electrice.

Conform MPTEEP (Reguli interindustriale pentru funcționarea tehnică a instalațiilor electrice ale consumatorilor) Linie de alimentare- O linie electrică care se extinde în afara centralei sau substației și destinată transportului de energie electrică.

Distinge aerși linii electrice prin cablu.

Liniile de transmisie a energiei electrice transmit, de asemenea, informații folosind semnale de înaltă frecvență; conform estimărilor, aproximativ 60 de mii de canale de înaltă frecvență sunt utilizate în Rusia peste liniile de transmisie a energiei electrice. Sunt utilizate pentru controlul dispecerelor, transmiterea datelor telemetrice, semnale de protecție releu și automatizarea controlului de urgență.

Linii electrice aeriene

Linie electrică aeriană(VL) - un dispozitiv conceput pentru transmiterea sau distribuția energiei electrice prin fire în aer liber și atașat cu ajutorul traverselor (consolate), izolatoarelor și fitingurilor de suporturi sau alte structuri (poduri, pasageri).

Compoziția VL

• Dispozitive de secţionare
• Linii de comunicație cu fibră optică (sub formă de cabluri autoportante separate sau încorporate în cablul de protecție împotriva trăsnetului, fir de alimentare)
• Echipamente auxiliare pentru nevoile de funcționare (echipamente de comunicații de înaltă frecvență, priză de putere capacitivă etc.)

Documente care reglementează liniile aeriene

Clasificarea VL

Prin natura curentului

• Linie aeriana AC
• Linie aeriana DC

Practic, liniile aeriene sunt folosite pentru transmiterea curentului alternativ și numai în unele cazuri (de exemplu, pentru comunicarea sistemelor de alimentare, alimentarea rețelei de contact etc.) folosesc linii de curent continuu.

Pentru liniile aeriene AC se adoptă următoarea scară a claselor de tensiune: variabilă - 0,4, 6, 10, (20), 35, 110, 150, 220, 330, 400 (substație Vyborg - Finlanda), 500, 750 și 1150 kV ; constantă - 400 kV.

Cu programare

• linii aeriene la distanță ultra lungă cu o tensiune de 500 kV și mai mult (concepute pentru a conecta sisteme individuale de alimentare)
• linii aeriene trunchi cu o tensiune de 220 și 330 kV (concepute pentru a transfera energie de la centrale puternice, precum și pentru a conecta sistemele electrice și combina centralele electrice în sistemele de energie - de exemplu, acestea conectează centralele electrice cu puncte de distribuție)
• linii aeriene de distribuție cu o tensiune de 35, 110 și 150 kV (destinate pentru alimentarea cu energie electrică a întreprinderilor și localităților din regiuni mari - conectează punctele de distribuție cu consumatorii)
• Linii aeriene de 20 kV și mai jos, care furnizează energie electrică consumatorilor

Prin tensiune

• Linii aeriene de până la 1 kV (linii aeriene de cea mai joasă clasă de tensiune)
• Linii aeriene peste 1 kV
  • LEA 1-35 kV (OHL din clasa medie de tensiune)
  • Linii aeriene 110-220 kV (linii aeriene de clasa de inalta tensiune)
  • VL 330-500 kV (VL din clasa de tensiune ultra-înaltă)
  • Linii aeriene de 750 kV și mai sus (linii aeriene din clasa de tensiune ultra-înaltă)

Aceste grupuri diferă semnificativ, în principal în ceea ce privește condițiile de proiectare și structuri.

După modul de funcționare a neutrelor în instalațiile electrice

• Rețele trifazate cu neutri neîmpământați (izolați) (neutrul nu este conectat la dispozitivul de împământare sau este conectat la acesta prin dispozitive cu rezistență mare). În Rusia, un astfel de mod neutru este utilizat în rețelele cu o tensiune de 3-35 kV cu curenți scăzuti de defecțiuni la pământ monofazate.
• Rețele trifazate cu neutri cu împământare rezonantă (compensați) (magistrala neutră este conectată la masă prin inductanță). În Rusia, este utilizat în rețele cu o tensiune de 3-35 kV cu curenți mari de defecțiuni la pământ monofazate.
• Rețele trifazate cu neutri împământați efectiv (rețele de înaltă și foarte înaltă tensiune, ale căror neutre sunt conectate la pământ direct sau printr-o rezistență mică). În Rusia, acestea sunt rețele cu tensiuni de 110, 150 și parțial 220 kV, adică. rețele în care se folosesc transformatoare, și nu autotransformatoare, necesitând împământarea solidă obligatorie a neutrului în funcție de modul de funcționare.
• Rețele cu un neutru solid împământat (neutrul unui transformator sau generator este conectat la dispozitivul de împământare direct sau printr-o rezistență scăzută). Acestea includ rețele cu o tensiune mai mică de 1 kV, precum și rețele cu o tensiune de 220 kV și mai mult.

Dupa modul de functionare in functie de starea mecanica

• Linii aeriene de funcționare normală (firele și cablurile nu sunt rupte)
• Linii aeriene pentru operare de urgență (cu ruperea totală sau parțială a firelor și cablurilor)
• Linii aeriene ale modului de instalare de funcționare (în timpul instalării suporturilor, firelor și cablurilor)

Elemente de bază ale liniilor aeriene

• Urmări- poziţia axei liniei aeriene pe suprafaţa pământului.
• Pichete(PC) - segmentele în care este împărțit traseul, lungimea PC-ului depinde de tensiunea nominală a liniei aeriene și de tipul de teren.
• Marca de pichet zero marchează începutul pistei.
• Marcaj central denota centrul amplasarii suportului in natura pe traseul liniei aeriene in constructie.
• Pichet de producție- montarea marcajelor de pichet si de centru pe traseu conform listei de suporturi.
• Sprijin fundația- o structură îngropată în pământ sau sprijinită pe acesta și care transferă asupra acesteia sarcini de la suport, izolatori, fire (cabluri) și de la influențe externe (gheață, vânt).
• Baza fundației- solul părţii inferioare a excavaţiei, luând sarcina.
• Span(lungimea travei) - distanța dintre centrele celor două suporturi pe care sunt suspendate firele. Distinge intermediar(între două suporturi intermediare adiacente) și ancoră(între suporturile de ancorare) se întinde. Intervalul de tranziție- o travă care traversează orice structură sau obstacol natural (râu, râpă).
• Unghiul de rotație al liniei- unghiul α dintre direcţiile traseului liniei aeriene în travele adiacente (înainte şi după viraj).
• Sag- distanta verticala dintre punctul cel mai de jos al firului din trava si linia dreapta care leaga punctele de prindere a acestuia de suporturi.
• Dimensiunea firului- distanța verticală de la punctul cel mai de jos al firului din travee până la structurile inginerești încrucișate, suprafața pământului sau a apei.
• Plume (O buclă) - o bucată de sârmă care leagă firele tensionate ale ancorelor adiacente de pe suportul ancorei.

Linii de alimentare prin cablu

Linie de alimentare prin cablu(CL) este o linie pentru transmiterea energiei electrice sau a impulsurilor sale individuale, constând din unul sau mai multe cabluri paralele cu cuplaje (terminări) și elemente de fixare de conectare, oprire și capăt, iar pentru liniile umplute cu ulei, în plus, cu dispozitive de alimentare și o presiune. uleiuri pentru sisteme de alarma.

După clasificare liniile de cablu sunt similare liniilor aeriene

Liniile de cablu sunt împărțite în funcție de condițiile de trecere

• Subteran
• După structuri
• Sub apă

structurile de cabluri includ

• Tunel de cablu- o structură închisă (coridor) cu structuri de susținere amplasate în ea pentru amplasarea cablurilor și a manșonelor de cabluri pe acestea, cu trecere liberă pe toată lungimea, permițând pozarea cablurilor, repararea și inspectarea liniilor de cabluri.

• Canal de cablu- închisă și îngropată (parțial sau complet) în sol, podea, tavan etc., o structură impenetrabilă destinată introducerii cablurilor în ea, a cărei pozare, inspecție și reparare pot fi efectuate numai cu podeaua îndepărtată.

• Arborele cablului- o structură verticală de cabluri (de obicei de secțiune transversală dreptunghiulară), a cărei înălțime este de câteva ori mai mare decât latura secțiunii transversale, echipată cu suporturi sau o scară pentru ca oamenii să se deplaseze de-a lungul ei (prin arbori) sau o structură totală sau parțială perete detașabil (arbori netrecuți).

• Podea de cablu- partea din clădire delimitată de pardoseală și tavan sau înveliș, cu o distanță între planșeu și părțile proeminente ale planșeului sau învelișului de cel puțin 1,8 m.

• etaj dublu- o cavitate delimitata de peretii camerei, suprapunerea interplansului si pardoseala camerei cu placi detasabile (pe toata sau o parte a zonei).

• Bloc de cablu- structura de cabluri cu tevi (canale) pentru pozarea cablurilor in ele cu puturi aferente acesteia.

• Cameră cu cablu- structura de cabluri subterane, inchisa cu placa de beton detasabila surda, destinata pozarii manșoanelor de cabluri sau pentru tragerea cablurilor în blocuri. O cameră care are o trapă pentru a intra în ea se numește puț de cablu.

• Raft pentru cabluri- structură de cablu prelungită supraterană sau deschisă la sol orizontală sau înclinată. Raftul de cablu poate fi circulabil sau netrecabil.

• Galeria cablurilor- supraterană sau supraterană închisă total sau parțial (de exemplu, fără pereți laterali) cablu prelungit orizontal sau înclinat prin trecere.

După tipul de izolație

Izolarea liniilor de cablu este împărțită în două tipuri principale:

• lichid
  • ulei de cablu
• solid
  • hârtie-ulei
  • clorură de polivinil (PVC)
  • hârtie de cauciuc (RIP)
  • polietilenă reticulata (XLPE)
  • cauciuc etilen propilen (EPR)

Izolarea cu substanțe gazoase și unele tipuri de izolații lichide și solide nu sunt indicate aici din cauza utilizării lor relativ rare la momentul scrierii acestui articol.

Pierderi la liniile electrice

Pierderea de electricitate în fire depinde de puterea curentului, prin urmare, la transmiterea acestuia pe distanțe lungi, tensiunea este crescută în mod repetat (reducerea în același timp a puterii curentului) folosind un transformator, care, atunci când transmite aceeași putere, poate reduce semnificativ pierderile. Cu toate acestea, odată cu creșterea tensiunii, încep să apară diferite tipuri de fenomene de descărcare.

O altă cantitate importantă care afectează eficiența liniilor de transport este cos (f) - o valoare care caracterizează raportul dintre puterea activă și cea reactivă.

Liniile aeriene EHV au pierderi corona active (descărcare corona). Aceste pierderi depind în mare măsură de condițiile meteorologice (pe vreme uscată, pierderile sunt mai mici, respectiv, pe ploaie, burniță, ninsoare, aceste pierderi cresc) și despicarea firului în fazele liniei. Pierderile corona pentru linii de diferite tensiuni au propriile lor valori (pentru o linie aeriene de 500 kV, pierderile medii anuale corona sunt de aproximativ ΔР = 9,0 -11,0 kW / km). Deoarece descărcarea corona depinde de tensiunea de pe suprafața firului, diviziunea de fază este utilizată pentru a reduce această tensiune în liniile aeriene de super-înaltă tensiune. Adică, în locul unui fir, se folosesc trei sau mai multe fire într-o fază. Aceste fire sunt situate la o distanță egală unul de celălalt. Se dovedește că raza echivalentă a fazei de scindare, aceasta reduce tensiunea pe firul individual, ceea ce, la rândul său, reduce pierderile corona.

- (VL) - linie electrică, ale cărei fire sunt susținute deasupra solului cu ajutorul suporturilor, izolatoarelor. [GOST 24291 90] Titlu termen: Echipamente electrice Titluri Enciclopedie: Echipamente abrazive, Abrazive, Drumuri... Enciclopedie de termeni, definiții și explicații ale materialelor de construcție

LINIA ELECTRICĂ AERIANĂ- (linie electrică, linie de transport a energiei electrice, structură destinată transmiterii energiei electrice la o distanță de la centralele electrice la consumatori; situată în aer liber și realizată de obicei cu fire goale, care sunt suspendate cu ... ... Marea Enciclopedie Politehnică

Linie electrică aeriană- (VL) dispozitiv de transmitere și distribuție a energiei electrice prin fire amplasate în exterior și atașate cu izolatoare și fitinguri la suporturi sau console, rafturi pe structuri inginerești (poduri, pasageri etc.)... Terminologie oficială

linie electrică aeriană- 51 linii electrice aeriene; Linie aeriană de transport Linie electrică, ale cărei fire sunt susținute deasupra solului cu ajutorul unor suporturi, izolatori 601 03 04 de Freileitung en overhead line fr ligne aérienne

Liniile aeriene se numesc linii concepute pentru transmiterea și distribuția EE prin fire situate în aer liber și susținute de suporturi și izolatori. Liniile aeriene de transport sunt construite și operate într-o mare varietate de condiții climatice și regiuni geografice, supuse influențelor atmosferice (vânt, gheață, ploaie, schimbări de temperatură).

În acest sens, liniile aeriene trebuie construite ținând cont de fenomenele atmosferice, poluarea aerului, condițiile de așezare (zone slab populate, teritoriul orașului, întreprinderi), etc. Din analiza condițiilor liniilor aeriene rezultă că materialele și structurile a liniilor trebuie să îndeplinească o serie de cerințe: cost acceptabil din punct de vedere economic, conductivitate electrică bună și rezistență mecanică suficientă a materialelor din fire și cabluri, rezistența acestora la coroziune, influențe chimice; liniile trebuie să fie sigure din punct de vedere electric și ecologic, să ocupe o suprafață minimă.

Proiectarea constructivă a liniilor aeriene. Principalele elemente structurale ale liniilor aeriene sunt suporturile, firele, cablurile de protecție împotriva trăsnetului, izolatoarele și fitingurile liniare.

În ceea ce privește proiectarea suporturilor, liniile aeriene cu un singur și cu dublu circuit sunt cele mai comune. Pe un traseu de linie pot fi construite până la patru circuite. Traseul liniei - fâșia de teren pe care se construiește linia. Un circuit al unei linii aeriene de înaltă tensiune unește trei fire (seturi de fire) ale unei linii trifazate, într-o linie de joasă tensiune - de la trei la cinci fire. În general, partea structurală a liniei aeriene (Fig. 3.1) se caracterizează prin tipul de suporturi, lungimea travei, dimensiunile generale, proiectarea fazei și numărul de izolatori.

Lungimile liniilor aeriene l sunt alese din motive economice, deoarece, odată cu creșterea lungimii deschiderii, înclinarea firelor crește, este necesară creșterea înălțimii suporturilor H pentru a nu încălca dimensiunea admisă a linia h (Figura 3.1, b), în timp ce numărul de suporturi și izolatori de pe linie. Dimensiunea liniei - cea mai mică distanță de la punctul cel mai de jos al firului până la sol (apă, patul drumului) trebuie să fie astfel încât să asigure siguranța circulației persoanelor și vehiculelor sub linie.

Aceasta distanta depinde de tensiunea nominala a liniei si de conditiile locale (populate, nelocuite). Distanța dintre fazele adiacente ale unei linii depinde în principal de tensiunea nominală a acesteia. Proiectarea fazei liniei aeriene este determinată în principal de numărul de fire din fază. Dacă faza se desfășoară cu mai multe fire, se numește split. Fazele liniilor aeriene de înaltă și ultraînaltă tensiune sunt împărțite. În acest caz, două fire sunt utilizate într-o fază la 330 (220) kV, trei la 500 kV, patru până la cinci la 750 kV, opt, unsprezece la 1150 kV.

Suporturi ale liniilor aeriene. Suporturile pentru linii aeriene sunt structuri concepute pentru a susține firele la înălțimea necesară deasupra solului, a apei sau a unui fel de structură de inginerie. În plus, atunci când este necesar, cablurile de oțel împământate sunt suspendate pe suporturi pentru a proteja firele de loviturile directe de trăsnet și supratensiunile aferente.

Tipurile și modelele de suporturi sunt variate. În funcție de scopul și amplasarea liniilor aeriene de pe traseu, acestea sunt împărțite în linii intermediare și linii de ancorare. Suporturile diferă în ceea ce privește materialul, designul și metoda de fixare, cablajul de sârmă. In functie de material, acestea sunt realizate din lemn, beton armat si metal.

Suporturi intermediare cele mai simple servesc la susţinerea firelor în secţiuni drepte ale liniei. Sunt cele mai comune; ponderea acestora este în medie de 80-90% din numărul total de suporturi de linii aeriene. Firele de ele sunt fixate cu ajutorul unor șiruri de susținere (atârnate) de izolatori sau de izolatori de știft. În funcționare normală, suporturile intermediare sunt supuse sarcinii în principal din propria greutate a firelor, cablurilor și izolatorilor, șirurile de suspensie ale izolatoarelor atârnând vertical.

Suporturi de ancorare instalat în locurile de atașare rigidă a firelor; se împart în capăt, colț, intermediar și special. Suporturile de ancorare, concepute pentru componentele longitudinale și transversale ale tensiunii firelor (șirurile de tensiune ale izolatoarelor sunt amplasate orizontal), suferă cele mai mari sarcini, prin urmare sunt mult mai complicate și mai scumpe decât cele intermediare; numărul lor pe fiecare linie ar trebui să fie minim.

În special, suporturile de capăt și de colț, instalate la capătul sau la virajul liniei, suferă o tensiune constantă pe fire și cabluri: unilateral sau de-a lungul unghiului de rotație rezultat; ancora intermediară, instalată pe secțiuni drepte lungi, sunt calculate și pentru tensiunea unilaterală, care poate apărea atunci când o parte a firelor se rupe în deschiderea adiacentă suportului.

Suporturile speciale sunt de următoarele tipuri: tranzitorii - pentru deschideri mari de traversare a râurilor, cheilor; ramificații - pentru realizarea ramurilor din linia principală; transpozitional - pentru a schimba ordinea dispozitiei firelor pe suport.

Împreună cu scopul (tipul), proiectarea suportului este determinată de numărul de linii aeriene și de aranjarea reciprocă a firelor (fazelor). Suporturile (și liniile) sunt realizate într-o variantă cu circuit simplu sau dublu, în timp ce firele de pe suporturi pot fi așezate într-un triunghi, orizontal, un „arbore” inversat și un hexagon sau „butoi” (Fig. 3.2).

Dispunerea asimetrică a firelor de fază între ele (Fig. 3.2) determină diferența dintre inductanțe și capacități ale diferitelor faze. Pentru a asigura simetria sistemului trifazat și alinierea de fază a parametrilor reactivi pe linii lungi (mai mult de 100 km) cu o tensiune de 110 kV și peste, firele din circuit sunt rearanjate (transpuse) folosind suporturi adecvate.

Cu un ciclu complet de transpunere, fiecare fir (fază) uniform de-a lungul lungimii liniei ia succesiv poziţia tuturor celor trei faze pe suport (Fig. 3.3).

Suporturi din lemn(Fig. 3.4) sunt din pin sau zada și se folosesc pe linii cu tensiuni de până la 110 kV în zonele forestiere, în zilele noastre este din ce în ce mai puțin. Elementele principale ale suporturilor sunt copii vitregi (atașamente) 1, stâlpii 2, traversele 3, bretele 4, grinzile sub-transversale 6 și traversele 5. Suporturile sunt ușor de fabricat, ieftine și ușor de transportat. Principalul lor dezavantaj este fragilitatea din cauza putrezirii lemnului, în ciuda tratamentului său cu un antiseptic. Utilizarea copiilor vitregi (atașamente) din beton armat crește durata de viață a suporturilor cu până la 20-25 de ani.

Suporturile din beton armat (Fig. 3.5) sunt cele mai utilizate pe liniile cu tensiune de până la 750 kV. Ele pot fi de sine stătătoare (intermediare) și cu tipi (ancoră). Stalpii din beton armat sunt mai rezistenti decat cei din lemn, usor de manevrat, mai ieftini decat cei din metal.

Suporturile metalice (oțel) (Fig. 3.6) sunt utilizate pe linii cu o tensiune de 35 kV și mai sus. Elementele principale includ rafturi 1, traverse 2, rezistente la cablu 3, suporturi 4 și fundație 5. Sunt puternice și fiabile, dar consumatoare de metal suficient, ocupă o suprafață mare, necesită construirea unor fundații speciale din beton armat pentru instalare și în timpul funcționarea trebuie vopsită pentru protecție împotriva coroziunii.

Suporturile metalice sunt utilizate în cazurile în care este dificil din punct de vedere tehnic și neeconomic să construiți linii aeriene pe suporturi din lemn și din beton armat (traversări peste râuri, chei, realizarea robinetelor din linii aeriene etc.).

În Rusia, suporturi unificate din metal și beton armat de diferite tipuri au fost dezvoltate pentru linii aeriene de toate tensiunile, ceea ce le permite să fie produse în serie, să accelereze și să reducă costul liniilor de construcție.

Fire de linii aeriene.

Firele sunt proiectate pentru transmiterea energiei electrice. Alături de o bună conductivitate electrică (posibil o rezistență electrică mai mică), o rezistență mecanică suficientă și rezistență la coroziune trebuie să satisfacă condițiile de economie. În acest scop, se folosesc fire din cele mai ieftine metale - aluminiu, oțel, aliaje speciale de aluminiu. Deși cuprul are cea mai mare conductivitate, firele de cupru nu sunt folosite în linii noi din cauza costului semnificativ și a necesității pentru alte scopuri.

Utilizarea lor este permisă în rețelele de contact, în rețelele întreprinderilor miniere.

Pe liniile aeriene se folosesc în principal fire neizolate (goale). Prin proiectare, firele pot fi cu un singur și mai multe fire, goale (Fig. 3.7). Un singur fir, în principal fire de oțel, sunt utilizate într-o măsură limitată în rețelele de joasă tensiune. Pentru a oferi flexibilitate și rezistență mecanică mai mare, firele sunt realizate cu mai multe fire dintr-un metal (aluminiu sau oțel) și din două metale (combinate) - aluminiu și oțel. Oțelul din sârmă crește rezistența mecanică.

Pe baza condițiilor de rezistență mecanică, firele de aluminiu de gradele A și AKP (Fig. 3.7) sunt utilizate pe liniile aeriene cu tensiuni de până la 35 kV. Liniile aeriene 6-35 kV pot fi realizate si cu fire de otel-aluminiu, iar peste 35 kV, liniile sunt montate exclusiv cu fire de otel-aluminiu.

Firele de oțel-aluminiu au o împletitură de fire de aluminiu în jurul miezului de oțel. Suprafața secțiunii piesei din oțel este de obicei de 4-8 ori mai mică decât cea a aluminiului, dar oțelul preia aproximativ 30-40% din întreaga sarcină mecanică; astfel de fire sunt folosite pe liniile cu deschideri mari și în zonele cu condiții climatice mai severe (cu un perete de gheață mai gros).

Marca de fire de oțel-aluminiu indică secțiunea transversală a pieselor din aluminiu și oțel, de exemplu, AC 70/11, precum și date despre protecția anticorozivă, de exemplu, ASKS, ASKP - aceleași fire ca AC, dar cu umplutură de miez (C) sau toate firele (P) cu unsoare anticorozivă; ACK - același fir ca AC, dar cu un miez acoperit cu folie de plastic. Firele rezistente la coroziune sunt folosite in zonele in care aerul este poluat de impuritati care au efect distructiv asupra aluminiului si otelului. Zonele secțiunilor transversale ale firelor sunt normalizate de standardul de stat.

O creștere a diametrelor firelor, în timp ce consumul de material conducător rămâne neschimbat, poate fi realizată prin utilizarea de fire cu umplutură dielectrică și fire goale (Fig. 3.7, d, e). Această utilizare reduce pierderile corona (vezi secțiunea 2.2). Firele goale sunt utilizate în principal pentru barele colectoare ale aparatului de distribuție de 220 kV și mai sus.

Firele din aliaje de aluminiu (AN - netratate termic, AZ - tratate termic) au o rezistență mecanică mai mare decât firele de aluminiu și practic aceeași conductivitate electrică. Se folosesc pe linii aeriene cu tensiuni peste 1 kV în zone cu o grosime a peretelui de gheață de până la 20 mm.

Liniile aeriene cu fire izolate autoportante cu o tensiune de 0,38-10 kV sunt din ce în ce mai utilizate. În liniile cu o tensiune de 380/220 V, firele constau dintr-un fir purtător neizolat, care este zero, trei fire de fază izolate, un fir izolat (orice fază) de iluminat exterior. Firele izolate în fază sunt înfășurate în jurul firului neutru care poartă (Fig. 3.8).

Firul purtător este din oțel-aluminiu, iar firele de fază sunt din aluminiu. Acestea din urmă sunt acoperite cu polietilenă (sârmă de tip APV) termostabilizată (reticulat) rezistentă la lumină. Avantajele liniilor aeriene cu fire izolate față de liniile cu fire goale includ absența izolatoarelor pe suporturi, utilizarea maximă a înălțimii suportului pentru firele suspendate; nu este nevoie să tăiați copacii în zona liniei.

Cablurile de protecție împotriva trăsnetului împreună cu eclatoarele, descărcătoarele, limitatoarele de tensiune și dispozitivele de împământare servesc pentru a proteja linia de supratensiunea atmosferică (descărcări de trăsnet). Cablurile sunt suspendate deasupra firelor de fază (Fig. 3.5) pe linii aeriene cu o tensiune de 35 kV și peste, în funcție de zona de activitate a furtunii și de materialul suporturilor, care este reglementată de Regulile pentru Instalații Electrice (PUE). ).

Ca fire de protecție împotriva trăsnetului, se folosesc de obicei cabluri din oțel galvanizat de clasele C 35, C 50 și C 70, iar atunci când se folosesc cabluri pentru comunicații de înaltă frecvență, fire de oțel-aluminiu. Fixarea cablurilor pe toate suporturile liniilor aeriene cu o tensiune de 220-750 kV trebuie efectuată folosind un izolator manevrat de un eclator. Pe liniile de 35-110 kV, cablurile sunt atașate la suporturi intermediare metalice și din beton armat fără izolație de cablu.

Izolatoare de linii aeriene. Izolatoarele sunt proiectate pentru izolarea și fixarea firelor. Sunt realizate din porțelan și sticlă călită - materiale cu rezistență mecanică și electrică ridicată și rezistență la intemperii. Un avantaj esențial al izolatoarelor de sticlă este că atunci când sunt deteriorate, sticla călită se sfărâmă. Acest lucru facilitează localizarea izolatoarelor deteriorate pe linie.

Prin proiectare, metoda de fixare pe suport, izolatorii sunt împărțiți în știfturi și suspendați. Izolatoarele de pini (Fig. 3.9, a, b) sunt utilizate pentru linii cu tensiune de până la 10 kV și rar (pentru secțiuni transversale mici) 35 kV. Acestea sunt atașate de suporturi folosind cârlige sau știfturi. Izolatoare suspendate (fig. 3.9, v) sunt utilizate pe linii aeriene cu o tensiune de 35 kV și mai sus. Ele constau dintr-o piesă izolatoare din porțelan sau sticlă 1, un capac din fontă ductilă 2, o tijă metalică 3 și o legătură de ciment 4.

Izolatoarele sunt asamblate în șiruri (Fig. 3.9, G): sprijinirea pe suporturi intermediare si tensionare - pe cele de ancorare. Numărul de izolatori dintr-o ghirlandă depinde de tensiune, de tipul și materialul suporturilor și de poluarea atmosferei. De exemplu, în linia de 35 kV - 3-4 izolatoare, 220 kV - 12-14; la liniile cu suporturi din lemn cu protecție sporită la trăsnet, numărul izolatorilor din ghirlandă este cu unul mai puțin decât la liniile cu suporturi metalice; in ghirlande tensionate care functioneaza in cele mai dificile conditii se instaleaza cu 1-2 izolatoare mai multe decat in cele de sustinere.

Izolatoarele care utilizează materiale polimerice au fost dezvoltate și sunt supuse unor teste industriale experimentale. Sunt un element din fibră de sticlă în formă de tijă protejat de o acoperire cu nervuri din cauciuc fluoroplastic sau siliconic. Izolatoarele cu tije, în comparație cu cele suspendate, au greutate și costuri mai puține, rezistență mecanică mai mare decât sticla călită. Problema principală este asigurarea posibilității de funcționare a acestora pe termen lung (mai mult de 30 de ani).

Fitinguri liniare este destinat fixarii firelor la izolatoare si cablurilor la suporturi si contine urmatoarele elemente principale: cleme, conectori, distantari etc. (Fig. 3.10).

Clemele de susținere sunt folosite pentru a suspenda și fixa firele liniilor aeriene pe suporturi intermediare cu rigiditate limitată a terminației (Figura 3.10, a). Pe suporturile de ancorare pentru fixarea rigidă a firelor, se folosesc ghirlande de tensionare și cleme de tensionare - tensiune și pană (Figura 3.10, b, c). Fitingurile de cuplare (cercei, urechi, capse, culbutori) sunt concepute pentru agățarea ghirlandelor pe suporturi. Ghirlanda de susținere (Fig. 3.10, d) se fixează pe traversa suportului intermediar cu ajutorul unui cercel 1, introdus cu cealaltă parte în capacul izolatorului superior de suspensie 2. Ochiul 3 este utilizat pentru atașarea ghirlandei clema de sprijin 4 la izolatorul inferior.

Distanțierele de distanță (Fig. 3.10, e), instalate în travele de 330 kV și linii mai mari cu faze divizate, previn coliziunile, coliziunile și răsucirea firelor individuale de fază. Conectorii sunt utilizați pentru a conecta secțiuni individuale ale firului folosind conectori ovali sau presați (Fig. 3.10, f, g).În conectorii ovali, firele sunt fie răsucite, fie sertizate; în conectorii sertați utilizați pentru a conecta firele oțel-aluminiu de secțiuni transversale mari, piesele din oțel și aluminiu sunt sertizate separat.

Rezultatul dezvoltării tehnologiei de transmisie EE pe distanțe lungi sunt diverse opțiuni pentru liniile electrice compacte, caracterizate printr-o distanță mai mică între faze și, în consecință, rezistență inductivă și lățime a traseului liniei mai mici (Fig. 3.11). La utilizarea suporturilor „tip de acoperire” (Fig. 3.11, A) reducerea distanței se realizează datorită amplasării tuturor structurilor divizate de fază în interiorul „portalului de închidere”, sau pe o parte a stâlpului suporturilor (Fig. 3.11, b). Convergența fazelor este asigurată prin intermediul distanței de izolare între fază. Au fost propuse diferite versiuni de linii compacte cu dispoziții neconvenționale de fire de faze divizate (Fig. 3.11, in si).

Pe lângă reducerea lățimii traseului pe unitatea de putere transmisă, pot fi create linii compacte pentru transmiterea puterii sporite (până la 8-10 GW); astfel de linii cauzează o intensitate mai mică a câmpului electric la nivelul solului și au o serie de alte avantaje tehnice.

Liniile compacte includ, de asemenea, linii controlate cu autocompensare și linii controlate cu o configurație neconvențională de fază divizată. Sunt linii cu dublu circuit în care fazele cu același nume ale diferitelor circuite sunt deplasate în perechi. În acest caz, solicitările sunt aplicate circuitelor, deplasate cu un anumit unghi. Datorită schimbării modului cu ajutorul dispozitivelor speciale ale unghiului de defazare, se efectuează controlul parametrilor liniilor.