Isolering av kraftledninger

Energieksperter har i lang tid utviklet en tradisjon for å kalle enheter for overføring av elektrisitet fra en kilde (generator) til en forbruker med begrepet "linje", selv om de har en svært kompleks teknisk design og i noen tilfeller strekker seg til flere hundre eller tusenvis av kilometer.

Enkelt sagt består hver overføringslinje av bare to komponenter:

• strømledningssystemer som sikrer flyten av elektriske strømmer;

• det dielektriske mediet som omgir disse ledningene for å forhindre at elektrisitet passerer i en unødvendig retning. Dette miljøet kalles ganske enkelt isolasjon.

I henhold til metoden for isolasjonsmaterialer som brukes, er kraftledninger delt inn i:

• luft;

• kabel.

Overhead kraftledninger

Disse strukturene bruker de dielektriske egenskapene til luften i den omkringliggende atmosfæren for å isolere strømledere. Dette tar hensyn til det faktum at hans motstand varierer avhengig av vær, temperatur, fuktighet og andre parametere. For å eliminere disse faktorene velges den optimale avstanden mellom ledningene for hver type spenning.Når verdien øker, øker den sikre avstanden til ledningene fra hverandre.

Siden potensialet til enhver strømleder kan flyte til jord, beveger faselederne seg også bort fra jordoverflaten. I praksis stiger de imidlertid mye høyere, da folk kan gå eller jobbe under dem, transportkjøretøyer beveger seg og uthus kan lokaliseres. Alt dette tas i betraktning av utformingen av støtten som ledningene er festet på.

Isolering av luftledninger

I tillegg til å velge luftavstanden mellom ledningene og bakken, er det nødvendig å fikse strømledningene på mastene for ikke å forstyrre deres elektriske motstand. Tross alt er materialene som brukes til støtte (tre og betong i vått vær og metallkonstruksjoner under alle omstendigheter) gode ledere av elektrisitet.

For å fikse åpne ledninger på mastene til støttene, brukes spesielle strukturer, som kalles isolatorer... De er laget av et motstandsdyktig dielektrisk materiale. Oftest velger de spesielle typer porselen, glass eller, sjeldnere, plast.

Utformingen av en egen type porselensisolatorer er vist på bildet.

Isolatoren vist til venstre er laget av et enkelt stykke porselen. Og høyre består av to deler.

I henhold til metoden for feste til masten er isolatorer delt inn i:

• stiftstrukturer som er festet til en metallstift montert på traversen i vertikal posisjon;

• hengende enheter hengt opp fra en mast;

• strekkmønstre festet i et horisontalt plan for å motstå strekkkrefter.

Alle av dem er produsert for å fungere ved en viss klasse nettspenning. Samtidig oppfatter de betydelige mekaniske krefter i vertikal og horisontal retning skapt av ledningene festet til dem under alle værforhold.

Sterke vindkast, selv i kombinasjon med akkumulering av snø og is, bør ikke svekke den mekaniske styrken til isolatorer og ledninger, og langvarig regn og jevnt regn bør ikke svekke deres elektriske motstand. Ellers vil det være en nødmodus, hvis fjerning vil kreve store kostnader.

Bildet nedenfor viser et eksempel på å feste åpne ledninger av en enfaset 220-volts linje på traversen til en støttemast når du kobler til en gatebelysningsenhet ved hjelp av porselensisolatorer.

Denne metoden er mye brukt for å belyse veier, fortau, områder av territoriet. Materialet til en slik isolator tåler mekaniske krefter av:

• spenning av ledninger som virker i horisontalplanet langs kraftledningens akse;

• vektene til strukturen suspendert på dem som virker på komprimeringen av isolatoren.

De samme designene brukes for 0,4 kV linjer.

Åpne metallledere erstattes av luftledninger med spenning opp til og med 35 kV. selvbærende isolerte strukturer.

Når du bruker dem, brukes ikke porselens- eller glassisolatorer, men kabel- og ledningsfestesystemet vist på bildet.

På stolper hvor synlige ledninger og selvbærende konstruksjoner er koblet sammen, brukes begge typer feste.

Ettersom spenningen som påføres luftoverføringslinjen øker, øker størrelsen på isolatorene og deres dielektriske egenskaper.Kraftigere isolatorer fungerer på 10 kV luftledninger.

For å absorbere de horisontale strekkkreftene til ledningene på steder hvor ledningene dreier seg, for eksempel for å omgå tanker, brukes strekkisolatorer som kan bestå av girlandere.

Bildet viser kombinert bruk av støtte- og strekkisolatorer på en forsterket støttestøtte på VL-10 kV.

De samme konstruksjonene er installert på støtter med frakoblere… Støtteisolatorer sikrer driften av bevegelige blader og faste faste kontakter på skillebryteren, og spenningsisolatorer absorberer trekkkreftene til lederne.

Bildet bekrefter at utformingen av alle 25 kV luftledningsisolatorer har blitt mer kompleks. De økte avstanden mellom strømlederne til kraftledningen og bærematerialet.

Dette er godt synlig på 110 kV luftledningen, hvor rekken av isolatorer er blitt lengre og deres hengende konstruksjon nå brukes.

Endene av luftledningene er koblet til transformatorgjennomføringer plassert ved nettstasjoner.

Koblingspunktene for kraftledningene til utstyret til 110 kV høyspent åpent bryterutstyr er beskyttet av mer komplekse strukturer av bærende isolatorer som tåler betydelige elektriske og mekaniske belastninger. De fjerner strømførende ledninger fra støttene på enda større avstand.

Det samme kan sees på bildet av et overliggende tårn laget av metall for overføring av 330 kV høyspenningseffekt. Bildet viser at hver fase har en separasjon av strømledere, hvis ledere er festet på traversen med en enda mer forsterket krans av glassspenningsisolatorer.

Stolpeisolatorene til en 330 kV transformatorstasjon flytter lederne og samleskinnene enda lenger bort fra utstyret.

Kabel kraftledninger

I disse strukturene er de ledende kjernene i fasene separert fra hverandre av et lag med fast dielektrikum og er beskyttet mot påvirkning fra miljøet av et sterkt, men elastisk skall. Noen ganger kan flytende kabelolje laget av petroleumsprodukter eller gassformige stoffer brukes i stedet for faste stoffer. Men slike dielektriske midler brukes sjelden i praksis.

Når det gjelder produksjonskostnader, er kabellinjer dyrere enn luftledninger. Derfor legges de i byen, inne i boligbygg, industriområder, i kryss med vannbarrierer, når luftstøtter ikke kan installeres.

For å legge kabler, lag kabelbakker, kanaler eller vanlige nedgravde skyttergraversom begrenser tilgangen til strømførende kretser.

Isolering av kabelkraftledninger

Konstruksjonen av strømkabelen for kraftledninger avhenger av mengden kraft som overføres gjennom den og den påførte spenningen.

Lederne til kabelen er vanligvis laget av kobber eller aluminiumslegeringer, og typen dielektriske materialer som brukes mellom dem, avhenger av størrelsen på den påførte spenningen.

I enheter opp til 1000 volt brukes oftest lag av polyetylenforbindelser eller strukturer med papirfyllstoffer og bunter impregnert med kabelolje av forskjellig konsistens.

Det omtrentlige arrangementet av isolasjonslagene for en ikke-standard firekjernekabel er vist på bildet.

Her er metallet i hver ledende kjerne belagt med et isolerende lag som kommer i kontakt med papirbuntene og fyllstoffene plassert i belteisolasjonen.Det ytre skallet forsegler fullstendig hele strukturen.

Når papiret er impregnert med mineraloljer med ulike tilsetningsstoffer for å øke viskositeten til laget, øker de dielektriske egenskapene samtidig. Slike tyktflytende oljeimpregnerte kabelkabler kan operere i høyspentkretser opp til og med 10 kV.

Den tekniske metoden for å produsere blytråder øker de operasjonelle egenskapene til det dielektriske laget. For dette er hver kjerne laget i form av en separat koaksialkabel med viskøs impregnering, plassert inne i blykappen.

Mellomrommet mellom slike årer fylles med jutefyllstoff og plasseres inne i et pansret lag av galvaniserte ståltråder, omgitt av et ytre forseglet beskyttende lag.

Slike kabler med blymetallledere opererer i høyspentkretser opp til og med 35 kV.

For overføring av elektrisitet langs kabelen med høyere spenninger opp til 110 kV og høyere, brukes andre strukturer av isolasjonslaget. Dette kan være mindre viskøs kabelolje, inerte gasser (oftest nitrogen). Oljetrykket i slike lag kan være lavt (opptil 1 kg / cm2), middels (opptil 3 × 5 kg / cm2) eller høyt (opptil 10-14 kg / cm2). Slike kabler fungerer i høyspentkretser opp til og med 500 kV.

Inspeksjoner av isolasjon av kraftledninger

Under driften av elektrisk utstyr vurderes tilstanden til de dielektriske lagene:

• alltid;

• jevne mellomrom.

Spesielle kontrollenheter utfører en kontinuerlig analyse av isolasjonskvaliteten i automatisk modus. De er innstilt på en slik måte at de måler svært lave lekkasjestrømmer under normal drift.Når det oppstår et sammenbrudd av det dielektriske laget, øker disse strømmene, og øyeblikket for deres passasje gjennom den kritiske verdien blir fastsatt av en reléstrømkrets med utstedelse av en alarmkommando for å varsle servicepersonellet.

Periodisk overvåking av isolasjonstilstanden til elektrisk utstyr, inkludert kraftledninger, er tildelt spesialutformede elektriske laboratorier som utfører høyspentinspeksjoner i form av målinger og tester med spesialiserte mobile eller stasjonære installasjoner.

Det tekniske personalet til slike laboratorier i kraftsystemet er delt inn i separate avdelinger kalt isolasjonstjeneste. Hun, under ledelse av sjefen, deltar i rutinetester av eksisterende energiutstyr og kraftledninger og er forpliktet til, før hver introduksjon av alle enheter som har blitt utført forebyggende arbeid med demontering av kretsen på, å sende inn en skriftlig mening om beredskapen til inngangsseksjonen til å tåle høyspenningsbelastningen med isolasjon.

Les også: Årsaker til skade på luftledninger