Enheten av luftledninger med forskjellig spenning

Transport av elektrisk energi over mellomlange og lange avstander skjer oftest via kraftledninger som ligger i friluft. Designet deres må alltid oppfylle to hovedkrav:

1. Høy kraftoverføring pålitelighet;

2. Sikre sikkerhet for mennesker, dyr og utstyr.

Under drift under påvirkning av ulike naturfenomener assosiert med vindkast av orkan, is, frost, blir kraftledninger periodisk utsatt for økt mekanisk belastning.

For en omfattende løsning på problemene med sikker transport av elektrisk energi, må kraftingeniører heve strømledningene til stor høyde, fordele dem i rommet, isolere dem fra bygningselementer og installere dem med strømledninger med økt tverrsnitt på høye støtter for styrke.

Generelt arrangement og utforming av luftledninger

Skjematisk kan enhver kraftoverføringslinje representeres:

• støtter installert i bakken;

• ledninger som strøm flyter gjennom;

• lineære beslag montert på støtter;

• isolatorer festet til armaturet og opprettholder orienteringen av ledningene i luften.

I tillegg til elementene i luftledninger, er det nødvendig å inkludere:

• fundamenter for støtter;

• lynbeskyttelse system;

• jordingsenheter.

Støttene er:

1. forankring utformet for å motstå kreftene fra de oppspente vaiere og utstyrt med strammeanordninger på beslagene;

2. mellomliggende, brukes til å feste ledningene gjennom støtteklemmene.

Avstanden på bakken mellom to ankerstøtter kalles ankerseksjon eller spenn, og for mellomstøtter mellom hverandre eller med anker - mellomliggende.

Når en luftledning passerer gjennom vannbarrierer, tekniske konstruksjoner eller andre kritiske objekter, installeres støtter med trådstrammere i endene av en slik seksjon, og avstanden mellom dem kalles en mellomliggende ankerseksjon.

Trådene mellom støttene trekkes aldri som en snor - i en rett linje. De synker alltid litt i luften, tatt i betraktning værforholdene. Men samtidig bør sikkerheten til deres avstand fra bakkeobjekter tas i betraktning:

• skinneoverflater;

• kontakt ledninger;

• transport motorveier;

• ledninger til kommunikasjonslinjer eller andre luftledninger;

• industrielle og andre anlegg.

Opphenget av ledningen fra strukket tilstand kalles hengende pil… Det er estimert på forskjellige måter mellom støtter, fordi toppene deres kan være plassert på samme nivå eller med forhøyninger.

Nedbøyningen i forhold til det høyeste støttepunktet er alltid større enn det nedre.

Dimensjonene, lengden og konstruksjonen til hver type luftoverføringslinje avhenger av typen strøm (vekselstrøm eller direkte) elektrisk energi som transporteres gjennom den og størrelsen på spenningen, som kan være mindre enn 0,4 kV eller nå 1150 kV.

Ledningsarrangement av luftledninger

Siden elektrisk strøm bare flyter i en lukket sløyfe, drives forbrukere av minst to ledninger. I henhold til dette prinsippet lages enkle luftledninger med enfaset vekselstrøm med en spenning på 220 volt. Mer komplekse elektriske kretser overfører energi i en tre- eller firelederkrets med en stivt isolert eller jordet null.

Diameteren og metallet for ledningen er valgt for designbelastningen til hver linje. De vanligste materialene er aluminium og stål. De kan lages som en enkelt monolittisk leder for lavspentkretser eller vevd av flertrådsstrukturer for høyspentoverføringslinjer.

Det innvendige mellomrommet kan fylles med nøytralt fett, som øker varmemotstanden eller ikke.

Flertrådskonstruksjoner laget av aluminiumsledere som fører god strøm er laget med stålkjerner som er designet for å ta mekanisk påkjenning og forhindre brudd.

GOST gir en klassifisering av åpne ledere for luftledninger og bestemmer deres merking: M, A, AC, PSO, PS, ACKC, ASKP, ACS, ACO, ACS. I dette tilfellet er enkelttråds ledninger indikert med størrelsen på diameteren. For eksempel leser forkortelsen PSO-5 "ståltråd laget med en enkelt kjerne med en diameter på 5 mm.» Flerlederledninger for kraftledninger bruker en annen merking, inkludert en tosifret betegnelse skrevet som en brøkdel:

• den første er det totale tverrsnittsarealet til aluminiumstrådene i mm sq.;

• den andre er tverrsnittsarealet til stålinnsatsen (mm sq).

I tillegg til åpne metallledere, brukes ledere i økende grad i moderne luftledninger:

• selvbærende isolasjon;

• beskyttet av en ekstrudert polymer som forhindrer at det oppstår kortslutninger når fasene feies av vinden eller når fremmedlegemer kastes fra bakken.

VL v selvbærende selvbærende isolerte ledere erstatter gradvis gamle uisolerte strukturer. De brukes i økende grad i interne nettverk laget av kobber- eller aluminiumkjerner dekket med gummi med et beskyttende lag av dielektriske fibrøse materialer eller PVC-forbindelser uten ekstra ekstern beskyttelse.

For å utelukke forekomsten av koronautladning med lang lengde, er ledninger med VL-330 kV og høyere spenning delt inn i ytterligere strømmer.

På VL-330 er to ledere installert horisontalt, på 500 kV-linjen øker de til tre og plasseres i toppunktene til en likesidet trekant. For luftledninger på 750 og 1150 kV brukes en separasjon på henholdsvis 4, 5 eller 8 strømmer plassert i hjørnene av deres egne likesidede polygoner.

Dannelsen av "korona" fører ikke bare til energitap, men forvrenger også formen på den sinusformede oscillasjonen. Derfor bekjemper de det ved hjelp av konstruktive metoder.

Støtte enhet

Støtter er vanligvis laget for å sikre ledningene til en elektrisk krets.Men på parallelle seksjoner av to linjer kan en felles støtte brukes, som er beregnet for deres felles installasjon. Slike konstruksjoner kalles dobbeltkrets.

Materialet for produksjon av støtter kan være:

1. profilerte hjørner av forskjellige stålmerker;

2. tømmerstokker for konstruksjon impregnert med anti-råtnende forbindelser;

3. armerte betongkonstruksjoner med armerte stenger.

Bærekonstruksjoner laget av tre er de billigste, men selv med god impregnering og riktig vedlikehold tjener de ikke mer enn 50 ÷ 60 år.

I følge det tekniske prosjektet skiller støttene til luftledninger over 1 kV seg fra lavspente i deres kompleksitet og høyden på ledningenes feste.

De er laget i form av avlange prismer eller kjegler med en bred base i bunnen.

Hver støttestruktur er beregnet for mekanisk styrke og stabilitet, det er tilstrekkelig strukturell reserve for de eksisterende lastene. Men det bør huskes at under drift er brudd på de forskjellige elementene mulig som følge av korrosjon, påvirkning, manglende overholdelse av installasjonsteknologien.

Dette fører til svekkelse av stivheten til en enkelt struktur, deformasjoner og noen ganger fall av støttene. Ofte forekommer slike tilfeller på de tidspunktene når folk jobber på støttene, demonterer eller trekker ledninger, og skaper variable aksiale krefter.

Av denne grunn blir aksepten av et team av installatører for å jobbe i høyden fra bærekonstruksjonen utført etter å ha kontrollert deres tekniske tilstand med en vurdering av kvaliteten på den nedgravde delen i bakken.

Isolasjonsanordning

På luftledninger, produkter laget av materialer med høye dielektriske egenskaper med motstand ÷ Ohm. M. De kalles isolatorer og er laget av:

• porselen (keramikk);

• glass;

• polymere materialer.

Designet og dimensjonene til isolatorene avhenger av:

• på størrelsen på de dynamiske og statiske belastningene som påføres dem;

• verdiene for den effektive spenningen til den elektriske installasjonen;

• driftsforhold.

Den komplekse formen på overflaten, som arbeider under påvirkning av forskjellige atmosfæriske fenomener, skaper en økt bane for flyten av en mulig elektrisk utladning.

Isolatorer installert på luftledninger for feste av ledninger er delt inn i to grupper:

1. pinne;

2. suspendert.

Keramiske modeller

Porselens- eller keramikkstifter med enkeltisolatorer har funnet større anvendelse på luftledninger opp til 1 kV, selv om de fungerer på linjer opp til og med 35 kV. Men de brukes under forutsetning av å feste ledninger med lavt tverrsnitt, noe som skaper små trekkkrefter.

Guirlander av opphengte porselensisolatorer er installert på 35 kV linjer.

Single Porcelain Suspension Insulator Kit inkluderer en dielektrisk kropp og hette laget av formbart jern. Begge deler holdes sammen av en spesiell stålstang. Det totale antallet slike elementer i kransen bestemmes av:

• spenningsverdien til luftledningen;

• støttestrukturer;

• funksjoner ved utstyrsdrift.

Etter hvert som nettspenningen øker, blir antallet isolatorer i strengen lagt til. For eksempel, for 35 kV luftledninger, er det nok å installere 2 eller 3 av dem, og for 110 kV er det allerede nødvendig med 6 ÷ 7.

Glass isolatorer

Disse designene har en rekke fordeler i forhold til porselen:

• fraværet av indre defekter i isolasjonsmaterialet som påvirker dannelsen av lekkasjelekkasjer;

• økt styrke til torsjonskrefter;

• gjennomsiktighet av strukturen, som tillater visuell vurdering av tilstanden og observasjon av polarisasjonsvinkelen til lysstrømmen;

• mangel på tegn på aldring;

• mindre belastning enn din egen vekt;

• automatisering av produksjon og smelting.

Ulempene med glassisolatorer er:

• svak anti-vandal motstand;

• lav slagstyrke;

• muligheten for skade under transport og installasjon av mekaniske krefter.

Polymer isolatorer

De har økt mekanisk styrke og vekt, redusert med opptil 90 % sammenlignet med keramikk- og glassmotstykker. Ytterligere fordeler inkluderer:

• enkel installasjon;

• større motstand mot forurensning fra atmosfæren, noe som imidlertid ikke utelukker behovet for periodisk rengjøring av overflaten;

• hydrofobicitet;

• god mottakelighet for overspenning;

• økt vandalmotstand.

Holdbarheten til polymermaterialer avhenger også av driftsforholdene. I et luftmiljø med økt forurensning fra industribedrifter kan polymerer vise "sprøbrudd"-fenomener, som består i en gradvis endring i egenskapene til den indre strukturen under påvirkning av kjemiske reaksjoner fra forurensninger og atmosfærisk fuktighet som oppstår i kombinasjon med elektriske prosesser .

Når vandaler skyter polymerisolatorer med et skudd eller en kule, er det vanligvis ingen fullstendig ødeleggelse av materialet, for eksempel glass. Oftest flyr pelleten eller kulen rett gjennom eller setter seg fast i skjørtet. Men de dielektriske egenskapene er fortsatt undervurdert og skadede elementer i kransen krever utskifting.

Derfor bør slikt utstyr kontrolleres med jevne mellomrom ved visuelle inspeksjonsmetoder. Og det er nesten umulig å oppdage slike skader uten optiske verktøy.

Luftledningsbeslag

For å feste isolatorer på en luftledningsstøtte, sette dem sammen til kranser og installere strømførende ledninger til dem, produseres spesielle festemidler, som vanligvis kalles beslag.

I henhold til oppgavene som utføres, er beslagene klassifisert i følgende grupper:

• en kobling designet for å koble opphengselementer på forskjellige måter;

• spenning, som tjener til å feste spennbraketter til ledninger og kranser av ankerstøtter;

• støtte, utføre oppbevaring av festemidler av ledninger, løkker og noder av skjermer;

• beskyttelse designet for å bevare driften av luftledningsutstyr når det utsettes for atmosfæriske utslipp og mekaniske vibrasjoner;

• koblinger bestående av ovale koblinger og termittpatroner;

• kontakt;

• spiral;

• installasjon av pinneisolatorer;

• installasjon av selvbærende isolerte ledninger.

Hver av de listede gruppene har et bredt utvalg av detaljer og krever mer nøye undersøkelser. For eksempel inkluderer bare beskyttelsesutstyr:

• beskyttende horn;

• ringer og skjermer;

• arrestere;

• vibrasjonsdempere.

Beskyttende horn skaper et gnistgap, avleder den resulterende lysbuen når det oppstår isolasjon og beskytter dermed luftledningsutstyr.

Ringene og skjermene avleder lysbuen fra overflaten av isolatoren, forbedrer spenningsfordelingen over hele området av strengen.

Overspenningsavledere beskytter utstyr mot overspenninger generert av lyn.De kan brukes på grunnlag av rørstrukturer laget av vinylplast eller fiber-bakelittrør med elektroder, eller de kan være laget av ventilelementer.

Vibrasjonsdempere fungerer på tau og ledninger, forhindrer skader fra utmattelsespåkjenninger forårsaket av vibrasjoner og vibrasjoner.

Jordingsanordninger for luftledninger

Behovet for gjenjording av luftledningsstøtter er forårsaket av kravene til sikker drift ved nødmoduser og lynstøt. Sløyfemotstanden til jordingsenheten må ikke overstige 30 ohm.

For metallstøtter skal alle festemidler og armering kobles til PEN-tråden, og for armert betong forbinder en kombinert null alle støtter og armering av støttene.

På støtter laget av tre, metall og armert betong er stifter og kroker under montering av selvbærende isolerte isolerte ledninger ikke jordet, bortsett fra i tilfeller hvor det er nødvendig å utføre gjentatt jording for beskyttelse mot overspenning.

Krokene og tappene som er montert på støtten, er koblet til jordsløyfen ved sveising ved hjelp av en ståltråd eller stang med en diameter som ikke er tynnere enn 6 mm med obligatorisk tilstedeværelse av et anti-korrosjonsbelegg.

Metallarmering brukes på armert betongstøtter for jording. Alle kontaktforbindelser til jordledningene er sveiset eller strammet i en spesiell bolt.

Støttene til luftledninger med en spenning på 330 kV og mer er ikke jordet på grunn av kompleksiteten ved å implementere tekniske løsninger for å sikre en sikker størrelse på kontakt- og trinnspenning.I dette tilfellet er beskyttende jordingsfunksjoner tilordnet høyhastighetslinjer.