Acasă-Copertine și copertine-Tură de tensiune. Linie electrică aeriană

Tură de tensiune. Linie electrică aeriană

Industria în dezvoltare rapidă necesită introducerea unor facilități moderne pentru generarea și transportul energiei electrice.

Liniile de cablu sunt integrate în sistemul de comunicații prin cablu, care este fundația unui sistem energetic mare.

Liniile electrice aeriene și de cablu sunt utilizate în construcțiile moderne. O caracteristică pozitivă a liniilor de cablu este capacitatea de a le instala în locuri greu accesibile. Recent, liniile aeriene au fost înlocuite cu îndrăzneală de linii de cablu, din cauza terenurilor limitate necesare pentru instalarea suporturilor de fixare.

Caracteristicile tehnice ale cablurilor de alimentare

În conformitate cu GOST, cablurile sunt produse în scopuri de alimentare și control. Liniile electrice prin cablu sunt concepute pentru a transmite și distribui energie electrică în instalațiile electrice. Control - folosit pentru organizarea circuitelor de control, transmisie semnal, telecomandă și automatizare. Liniile de transport electric (linii electrice) de la 6 la 10 kV și mai mult sunt realizate cu cabluri de alimentare.

În interiorul SC pot exista 1, 2, 3 sau 4 conductori izolați, etanșați ermetic cu o peliculă de protecție (Fig. 1).

Fig. 1 SC cu trei nuclee „AAB”: 1 – miezuri de segment; 2,3,4 – material izolator; 5-coaja ermetică; 6,7,8 – capac de protectie final.

Conductoarele purtătoare de curent sunt de origine din aluminiu și cupru în construcția SC-urilor, se folosește de obicei materialul de aluminiu. Miezurile pot fi spiralate sau cu un singur fir (la marcare se adaugă valoarea „rece”).

Izolare. La realizarea unui cablu, miezurile sunt izolate, acesta poate fi din cauciuc special, hârtie sau material plastic. Pentru structurile de putere, cel mai des se utilizează izolația din material plastic și hârtie impregnată cu o compoziție specială.

Pentru cablurile cu tensiuni de până la 10 kV, fiecare miez este izolat separat (izolație din hârtie). Apoi se realizează izolarea centurii - toate miezurile sunt izolate împreună de manta. Golurile dintre miezuri sunt umplute cu șuvițe de hârtie.

Tehnica de izolare menționată face cablul mai mic în diametru și îi conferă rezistența electrică necesară.

Reținere . Folosit ca material de etanșare pentru a preveni deteriorarea structura cablurilorîn cazul influenţei factorilor externi.

Cochilia se poate face:

  • adesea din aluminiu;
  • plumb (pentru cabluri electrice în apă);
  • cauciuc (cauciuc policloropren);
  • plastic (material din clorură de polivinil).

Strat protector. Își îndeplinește funcțiile în raport cu mantaua cablului. Servește ca o barieră împotriva influențelor externe, protejează structura internă de deteriorare mecanicăși formarea coroziunii. În funcție de scopul cablului, capacul său de protecție poate consta dintr-o pernă, armură și husă exterioară.

Structurile blindate sunt folosite la crearea liniilor electrice de cablu , folosit pentru așezarea în apă și pământ. Stratul lor protector, cu exterior, este echipat cu un strat suplimentar de protecție împotriva influențelor chimice.

Reguli de etichetare

Marcarea cablurilor de alimentare constă din simboluri care indică materialul utilizat pentru fabricație: miezuri, izolație, manta și strat de protecție. Denumirea este foarte importantă atunci când alegeți cabluri pentru așezarea liniilor electrice aeriene și de cablu.

Utilizarea conductorilor de cupru nu are simboluri, conductoarele de aluminiu sunt marcate la începutul numelui cu litera „A”.

De asemenea, izolația din hârtie nu are denumiri toate celelalte materiale izolatoare:

  • P – polietilenă;
  • B – clorură de polivinil;
  • R – izolație din cauciuc.

Următorul simbol corespunde materialului din care este fabricată mantaua de protecție:

  • A – aluminiu;
  • B – clorură de polivinil;
  • C – plumb;
  • P – polietilenă;
  • R – cauciuc.

Marcajul se termină cu litere care indică tipul de strat de protecție:

  • G – nu există blindaj sau barieră exterioară;
  • (D) – strat de aluminiu ondulat;
  • T – strat de plumb armat;
  • Cusătură - un strat neted de aluminiu într-un furtun de clorură de polivinil.

Litera „B” de la capătul marcajului este un cablu cu impregnare epuizată. Liniile electrice de cablu cu izolație impregnată epuizată și manta de plumb sunt așezate pe trasee cu o diferență de înălțime de până la 100 m. Restricțiile sunt eliminate atunci când se utilizează o manta de aluminiu.

Litera „C” indică utilizarea izolației din hârtie impregnată cu o masă nedrenantă realizată pe bază de cerezină. Cablu de acest tip folosit pentru organizarea liniilor electrice de cablu pe trasee înclinate abrupte. Fără restricții privind schimbările de altitudine. După marcajele cu litere există numere care indică secțiunea transversală a conductorilor.

Instalarea liniilor de cablu

Instalarea liniilor electrice de înaltă tensiune poate fi efectuată atât în ​​interiorul, cât și în exteriorul structurilor.

Liniile electrice aeriene și cablurile au diferențe semnificative. Liniile aeriene sunt folosite pentru a transmite energie sau pentru a o distribui prin fire care rulează în aer liber. Liniile aeriene de cabluri sunt atașate la suporturi folosind suporturi și fitinguri.

Liniile de cabluri electrice sunt așezate:

  • În tranșee de pământ. Pentru a preveni deteriorarea noii linii de cablu atunci când este așezată în șanțuri, fundul șanțului este acoperit cu un strat de nisip sau pământ ferit. Astfel, se realizează o pernă moale de 10 cm grosime După așezarea cablului subteran, aceasta este acoperită cu un strat de pământ moale de 10 cm grosime deasupra acesteia, necesare pentru a preveni deteriorarea mecanică, șanțul este umplut compactat cu pământ.

Pe lângă avantajele sale, liniile de cablu subterane au un mare dezavantaj. Dacă sistemul de cabluri este deteriorat, va trebui să deschideți șanțul și să blocați carosabilul sau zona pietonală. În ciuda acestui fapt, așezarea liniilor electrice de cablu în tranșee este adesea folosită în teritoriile interne ale zonelor rezidențiale.

  • În conductele de azbociment . Noile linii de cablu pot fi așezate sub carosabil și zona pietonală folosind conducte de azbest.

În șanțuri de pământ se pun de la 6 la 10 țevi, se construiesc puțuri la o distanță de 25-75 de metri, prin care se instalează linii electrice de cablu.

Principalele avantaje această metodă Scopul garniturii este de a proteja cablul de alimentare împotriva deteriorării. Eficiență și ușurință în înlocuirea unei secțiuni a unui sistem de cabluri deteriorat, fără a fi necesară deschiderea zonelor pietonale. Dar costul unui astfel de design este destul de mare.

  • În tuneluri și canalizări subterane . Acest tip de proiect de linie de cablu a fost dezvoltat din cauza cantității limitate de capacitate necesară de către întreprinderile industriale ale orașelor moderne.

Această metodă de așezare face posibilă căutarea rapidă a daunelor și efectuarea lucrărilor de reparații în timp util. O parte din linia de cablu deteriorată este ușor înlocuită cu una nouă, după care cuplajele sunt montate pe marginile insertului. Dezavantajul este răcirea slabă a liniei de alimentare a cablului, care trebuie luată în considerare atunci când alegeți o secțiune transversală.

Liniile de comunicație prin cablu sunt așezate în colectoare. Dacă într-un proiect o linie de comunicație prin cablu se intersectează cu alta sistem de cabluri, atunci ar trebui să fie situat cu un nivel mai sus cablu de alimentare. Și liniile de cabluri de înaltă tensiune ar trebui să treacă la un nivel inferior, sub un cablu de tensiune mai mică.

Pașaport pentru o linie de cablu existentă

Linia de alimentare prin cablu trebuie să aibă un certificat tehnic pentru înregistrări stare tehnica sisteme. În pașaportul de cablu, un eșantion poate fi descărcat de pe Internet, datele privind testele efectuate sunt introduse de către inginerul responsabil cu efectuarea lucrărilor operaționale. Se tine o evidenta a lucrari de reparatii, apariția daunelor mecanice și de coroziune.

Este creată o arhivă pentru proiectul liniei de cablu, în care este colectată toată documentația tehnică ulterioară. Pe lângă pașaport, acesta include: protocoale, rapoarte, semne de deteriorare, calculul pierderilor de cabluri, date despre sarcini și supraîncărcări pe linie.

Siguranța muncii în zona de securitate a liniilor electrice

Zona de securitate pentru liniile electrice aeriene, conform SNIP și PUE, este un spațiu care se desfășoară de-a lungul liniilor așezate. Planurile paralele verticale situate pe ambele părți ale liniei limitează spațiul.

Pentru liniile de cablu așezate în subteran, se creează un spațiu de securitate pe o bucată de teren, limitat de planuri verticale paralele pe ambele părți ale liniei (la distanță de un metru de cablurile cele mai exterioare).

Transport energie electrica pe distanțe medii și lungi se realizează cel mai adesea prin intermediul liniilor electrice situate în aer liber. Designul lor trebuie să îndeplinească întotdeauna două cerințe de bază:

1. fiabilitatea transmisiei de mare putere;

2. asigurarea sigurantei oamenilor, animalelor si echipamentelor.

Atunci când funcționează sub influența diferitelor fenomene naturale asociate cu rafale de uragan de vânt, gheață și îngheț, liniile electrice sunt supuse periodic la sarcini mecanice crescute.

Pentru a rezolva în mod cuprinzător problemele de transport în siguranță a energiei electrice, inginerii energetici trebuie să ridice firele sub tensiune la înălțime mai mare, distribuiți-le în spațiu, izolați-le de elementele de construcție și montați-le cu conductori de curent de secțiune transversală mărită pe suporturi de mare rezistență.

Structura generală și dispunerea liniilor electrice aeriene


Orice linie de transmisie a energiei electrice poate fi reprezentată schematic:

    suporturi instalate în pământ;

    fire prin care trece curentul;

    fitinguri liniare montate pe suporti;

    izolatoare atașate fitingurilor și menținând orientarea firelor în spațiul aerian.

Pe lângă elementele liniilor aeriene, este necesar să se includă:

    fundații pentru suporturi;

    sistem de protecție împotriva trăsnetului;

    dispozitive de împământare.


Suporturile sunt:

1. ancora, concepută pentru a rezista forțelor firelor tensionate și echipată dispozitive de tensionare pe fitinguri;

2. intermediar, folosit pentru fixarea firelor prin cleme de susținere.

Distanța de-a lungul solului dintre două suporturi de ancorare se numește secțiune de ancorare sau deschidere, iar pentru suporturile intermediare dintre ele sau cu ancora - intermediar.

Când o linie electrică aeriană trece peste bariere de apă, structuri de inginerie sau alte obiecte critice, la capetele unei astfel de secțiuni sunt instalate suporturi cu dispozitive de tensionare a sârmei, iar distanța dintre ele se numește deschidere intermediară de ancorare.

Firele dintre suporturi nu sunt niciodată trase ca o sfoară - în linie dreaptă. Se lasă mereu puțin, poziționați în aer ținând cont de condițiile climatice. Dar, în același timp, trebuie luată în considerare siguranța distanței lor față de obiectele de la sol:

    suprafețe șine;

    fire de contact;

    rute de transport;

    fire de linii de comunicații sau alte linii aeriene;

    instalații industriale și de altă natură.

Se numește căderea firului din cauza tensiunii. Ea este evaluată în moduri diferiteîntre suporturi deoarece părţile superioare ale acestora pot fi situate la acelaşi nivel sau cu excese.

Sag-ul este relativ la sine punctul culminant suportul este întotdeauna mai mare decât cel al fundului.

Dimensiunile, lungimea și proiectarea fiecărui tip de linie electrică aeriană depind de tipul de curent (alternant sau direct) al energiei electrice transportate prin acesta și de mărimea tensiunii acesteia, care poate fi mai mică de 0,4 kV sau poate ajunge la 1150 kV.

Aranjarea cablurilor de linii aeriene

Deoarece curentul electric trece doar într-un circuit închis, consumatorii sunt alimentați de cel puțin doi conductori. Folosind acest principiu, sunt create linii electrice aeriene simple de curent alternativ monofazat cu o tensiune de 220 de volți. Circuitele electrice mai complexe transmit energie folosind un circuit cu trei sau patru fire cu un zero solid izolat sau împământat.

Diametrul și metalul firului sunt selectate pentru sarcina de proiectare a fiecărei linii. Cele mai comune materiale sunt aluminiul și oțelul. Ele pot fi realizate dintr-un singur miez monolit pentru circuite de joasă tensiune sau țesute din structuri cu mai multe fire pentru liniile electrice de înaltă tensiune.

Spațiul interior între fire poate fi umplut cu un lubrifiant neutru, care crește rezistența la căldură, sau fără acesta.

Structurile spiralate realizate din fire de aluminiu care conduc bine curentul sunt create cu miezuri de oțel, care sunt concepute pentru a rezista la sarcini mecanice de tensiune și pentru a preveni ruperile.


GOST clasifică firele deschise pentru liniile electrice aeriene și definește marcajele acestora: M, A, AC, PSO, PS, ACCC, ASKP, ASU, ACO, ASUS. În acest caz, firele cu un singur fir sunt desemnate prin diametrul lor. De exemplu, abrevierea PSO-5 citește „sârmă de oțel. realizat dintr-un miez cu un diametru de 5 mm.” Firele cu mai multe nuclee pentru liniile de alimentare folosesc un marcaj diferit, inclusiv desemnarea cu două numere scrise printr-o fracție:

    primul - suprafata totala secțiunile conductoarelor de aluminiu în mm pătrați;

    a doua este aria secțiunii transversale a inserției de oțel (mm ²).

Pe lângă conductoarele metalice deschise, firele sunt din ce în ce mai folosite în liniile aeriene moderne:

    izolat autoportant;

    protejat cu polimer extrudat, care protejează împotriva apariției unor scurtcircuite atunci când fazele sunt depășite de vânt sau când obiectele străine sunt aruncate de la sol.

Liniile aeriene înlocuiesc treptat vechile structuri neizolate. Sunt din ce în ce mai utilizate în rețelele interne, realizate din conductori de cupru sau aluminiu acoperiți cu cauciuc cu un strat protector de materiale fibroase dielectrice sau compuși de clorură de polivinil fără protecție externă suplimentară.


Pentru a elimina aspectul unei descărcări corona pe distanțe lungi, firele liniilor aeriene de 330 kV și tensiuni mai mari sunt împărțite în fluxuri suplimentare.


Pe VL-330, două fire sunt montate orizontal pentru o linie de 500 kV, acestea sunt mărite la trei și plasate la vârfurile unui triunghi echilateral. Pentru liniile aeriene de 750 și 1150 kV se utilizează împărțirea în 4, 5 sau, respectiv, 8 fluxuri, situate la colțurile propriilor poligoane echilaterale.

Formarea unei „coroane” duce nu numai la pierderi de energie, ci și distorsionează forma oscilației sinusoidale. Prin urmare, ei luptă cu metode constructive.

Aranjament suport

De obicei, suporturile sunt create pentru a securiza firele unui circuit electric. Dar pe secțiuni paralele a două linii, se poate folosi un suport comun, care este destinat instalării lor în comun. Astfel de modele se numesc lanț dublu.

Materialele pentru realizarea suporturilor pot fi:

1. colțuri profilate din diverse tipuri de oțel;

2. busteni lemn de constructii, impregnat cu compusi anti-putrezire;

3. structuri din beton armat cu tije armate.

Structurile de susținere din lemn sunt cele mai ieftine, dar chiar și cu o bună impregnare și o întreținere adecvată, nu durează mai mult de 50-60 de ani.


În ceea ce privește proiectarea tehnică, suporturile de linii aeriene de peste 1 kV diferă de cele de joasă tensiune prin complexitatea și înălțimea atașării firelor.


Sunt realizate sub formă de prisme sau conuri alungite cu o bază largă în partea inferioară.

Orice proiectare de suport este proiectată pentru rezistență mecanică și stabilitate și are o marjă de proiectare suficientă pentru sarcinile existente. Dar trebuie luat în considerare faptul că în timpul funcționării, este posibilă deteriorarea diferitelor sale elemente ca urmare a coroziunii, impacturilor și nerespectării tehnologiei de instalare.

Acest lucru duce la o slăbire a rigidității structurii unice, deformări și, uneori, căderi ale suporturilor. Adesea astfel de cazuri apar atunci când oamenii lucrează pe suporturi, demontează sau tensionează fire, creând forțe axiale variabile.

Din acest motiv, admiterea unei echipe de instalatori la lucru la înălțime de la structura de susținere se efectuează după verificarea stării tehnice a acestora cu evaluarea calității părții sale îngropate în pământ.

Construcția izolatoarelor

Pe liniile electrice aeriene pentru a separa părțile sub tensiune schema electricaîntre ele și din elementele mecanice ale structurii suport se folosesc produse din materiale cu proprietăți dielectrice ridicate cu ÷ Ohm∙m. Se numesc izolatori și sunt fabricați din:

Designul și dimensiunile izolatoarelor depind de:

    asupra mărimii sarcinilor dinamice și statice aplicate acestora;

    valorile tensiunii efective a instalației electrice;

    conditii de functionare.

Forma complexă a suprafeței, care funcționează sub influența diferitelor fenomene atmosferice, creează o cale crescută pentru curgerea unei posibile descărcări electrice.

Izolatoarele instalate pe liniile aeriene pentru fixarea cablurilor sunt împărțite în două grupuri:

1. pin;

2. suspendat.

Modele ceramice

Izolatoarele unice din porțelan sau ceramică au găsit o utilizare mai mare pe liniile aeriene de până la 1 kV, deși funcționează pe linii de până la 35 kV inclusiv. Dar ele sunt utilizate în condiția de a fixa fire de secțiune transversală mică, creând forțe mici de tracțiune.

Ghirlande de izolatoare suspendate din porțelan sunt instalate pe linii de la 35 kV.


Setul izolator unic din porțelan include un corp dielectric și un capac din fontă maleabilă. Ambele părți sunt ținute împreună cu o tijă specială de oțel. Numărul total de astfel de elemente din ghirlandă este determinat de:

    magnitudinea tensiunii liniei aeriene;

    structuri de sprijin;

    caracteristicile funcționării echipamentelor.

Pe măsură ce tensiunea de linie crește, se adaugă numărul de izolatori din șir. De exemplu, pentru o linie aeriene de 35 kV, este suficient să instalați 2 sau 3 dintre ele, dar pentru 110 kV, vor fi necesare 6 ÷ 7.

Izolatori de sticla

Aceste modele au o serie de avantaje față de cele din porțelan:

    absența defectelor interne ale materialului izolator care afectează formarea curenților de scurgere;

    rezistență crescută la forțele de torsiune;

    transparența designului, permițându-vă să evaluați vizual starea și să controlați unghiul de polarizare al fluxului de lumină;

    absența semnelor de îmbătrânire;

    automatizarea producţiei şi a topirii.

Dezavantajele izolatoarelor de sticlă sunt:

    rezistență slabă anti-vandal;

    rezistență scăzută la sarcini de impact;

    posibilitatea deteriorării în timpul transportului și instalării din cauza forțelor mecanice.

Izolatori polimerici

Au o rezistență mecanică crescută și o reducere a greutății de până la 90% în comparație cu omologii din ceramică și sticlă. Beneficiile suplimentare includ:

    ușurință de instalare;

    rezistență mai mare la poluarea atmosferică, ceea ce, totuși, nu exclude necesitatea curățării periodice a suprafeței acestora;

    hidrofobicitate;

    bună susceptibilitate la supratensiune;

    rezistență crescută la vandal.

Durabilitatea materialelor polimerice depinde și de condițiile de funcționare. ÎN mediul aerian Odată cu creșterea poluării din partea întreprinderilor industriale, polimerii pot prezenta fenomene de „fractură fragilă”, care constă într-o schimbare treptată a proprietăților structurii interne sub influența reacțiilor chimice de la poluanți și umiditatea atmosferică, care apar în combinație cu procesele electrice.

Când vandalii împușcă în izolatoarele polimerice cu împușcături sau gloanțe, materialul de obicei nu se prăbușește complet, cum ar fi sticla. Cel mai adesea, un pellet sau un glonț zboară prin sau se blochează în corpul fustei. Dar proprietățile dielectrice sunt încă subestimate și elementele deteriorate din ghirlandă necesită înlocuire.

Prin urmare, astfel de echipamente trebuie inspectate periodic folosind metode de inspecție vizuală. Și este aproape imposibil de detectat astfel de daune fără instrumente optice.

Fitinguri pentru linii aeriene

Pentru a atașa izolatoarele la un suport de linie aeriană, a le asambla în ghirlande și a instala fire care transportă curent pe ele, sunt produse elemente speciale de fixare, care sunt denumite în mod obișnuit fitinguri de linie.


În funcție de sarcinile efectuate, fitingurile sunt clasificate în următoarele grupe:

    cuplaj conceput pentru conectarea elementelor suspendate în diverse moduri;

    tensiune, utilizat pentru atașarea clemelor de tensionare la fire și ghirlande de suporturi de ancorare;

    susținerea, prinderea prinderilor de fire, cabluri și unități de montare a ecranului;

    de protecție, concepute pentru a păstra funcționalitatea echipamentelor de linii aeriene atunci când sunt expuse la descărcări atmosferice și vibrații mecanice;

    conexiune, constând din conectori ovali și cartușe de termită;

    contact;

    spirală;

    instalarea izolatoarelor pin;

    instalarea cablurilor SIP.

Fiecare dintre grupurile enumerate are o gamă largă de părți și necesită un studiu mai atent. De exemplu, numai fitingurile de protecție includ:

    coarne de protecție;

    inele și ecrane;

    opritoare;

    amortizoare de vibrații.

Coarnele de protecție creează o echipă de scântei și deturnează cele care apar arc electric atunci când apare suprapunerea izolației și protejează în acest fel echipamentul de linii aeriene.

Inelele și ecranele deviază arcul de la suprafața izolatorului și îmbunătățesc distribuția tensiunii pe întreaga zonă a ghirlandei.

Descărcătoarele protejează echipamentul de undele de supratensiune cauzate de loviturile de trăsnet. Ele pot fi utilizate pe baza de structuri tubulare din plastic vinil sau tuburi din fibra-bachelita cu electrozi, sau pot fi fabricate ca elemente de supape.

Amortizoarele de vibrații funcționează pe cabluri și fire pentru a preveni deteriorarea din cauza solicitărilor de oboseală create de vibrații și oscilații.

Dispozitive de împământare pentru linii aeriene

Necesitatea reîmpământării suporturilor liniilor aeriene este cauzată de cerințe munca sigura in caz de conditii de urgenta si supratensiuni de fulgere. Rezistența circuitului dispozitivului de împământare nu trebuie să depășească 30 ohmi.

Pentru suporturile metalice, toate elementele de fixare și fitingurile trebuie atașate la PEN către dirijor, iar pentru cele din beton armat, zero combinat conectează toate barele și armăturile rafturi.

Pe suporturile din lemn, metal și beton armat, știfturile și cârligele la instalarea firelor izolate autoportante cu un conductor izolat de susținere nu sunt împământate, cu excepția cazurilor în care este necesar să se efectueze împământare repetată pentru protecția la supratensiune.


Cârligele și știfturile montate pe suport sunt conectate la bucla de masă prin sudare, folosind sârmă sau tijă de oțel nu mai subțire de 6 mm în diametru cu prezența obligatorie a unui strat anticoroziv.

Pe suporturi din beton armatÎntărirea metalică este utilizată pentru coborârea la pământ. Toate conexiuni de contact conductoarele de împământare sunt sudate sau prinse într-o fixare specială cu șuruburi.

Suporturile liniilor electrice aeriene cu tensiuni de 330 kV și mai mari nu sunt împământate din cauza complexității implementării soluțiilor tehnice pentru a asigura valori sigure ale tensiunilor de atingere și pas. Funcții de protecțieÎmpământarea în acest caz este atribuită protecției liniei de mare viteză.

linie electrică

Linii electrice

linie electrică(linie electrică) - una dintre componentele rețelei electrice, un sistem de echipamente energetice destinate transmiterii energiei electrice.

Conform MPTEP (Reguli inter-industriale pentru funcționarea tehnică a instalațiilor electrice de consum) linie electrică- O linie electrică care se extinde dincolo de o centrală electrică sau o substație și concepută pentru a transmite energie electrică.

Distinge aerŞi linii electrice prin cablu.

Liniile electrice transmit, de asemenea, informații folosind semnale de înaltă frecvență, conform estimărilor, în Rusia sunt utilizate aproximativ 60 de mii de canale HF; Ele sunt utilizate pentru controlul dispecerelor, transmiterea datelor telemetrice, semnale de protecție releu și automatizări de urgență.

Linii electrice aeriene

Linie electrică aeriană(VL) - un dispozitiv destinat transmiterii sau distribuirii energiei electrice prin fire amplasate în aer liber și atașate cu ajutorul traverselor (consolate), izolatoare și fitinguri la suporturi sau alte structuri (poduri, pasageri).

Compoziția lui VL

  • Dispozitive de secţionare
  • Linii de comunicație cu fibră optică (sub formă de cabluri autoportante separate sau încorporate într-un cablu de protecție împotriva trăsnetului sau un fir de alimentare)
  • Echipamente auxiliare pentru nevoi operaționale (echipamente de comunicații de înaltă frecvență, priză capacitivă de putere etc.)

Documente care reglementează liniile aeriene

Clasificarea liniilor aeriene

După tipul de curent

  • Linie aeriana AC
  • linie aeriana DC

Practic, liniile aeriene sunt folosite pentru a transmite curent alternativ și numai în unele cazuri (de exemplu, pentru conectarea sistemelor de alimentare, alimentarea rețelelor de contact etc.) folosesc linii de curent continuu.

Pentru liniile aeriene AC, a fost adoptată următoarea scară de clase de tensiune: alternativă - 0,4, 6, 10, (20), 35, 110, 150, 220, 330, 400 (substația Vyborg - Finlanda), 500, 750 și 1150 kV; constantă - 400 kV.

După scop

  • linii aeriene la distanță ultra lungă cu o tensiune de 500 kV și mai mare (concepute pentru a conecta sisteme individuale de alimentare)
  • linii aeriene principale cu tensiuni de 220 și 330 kV (concepute pentru a transmite energie de la centrale puternice, precum și pentru a conecta sistemele de energie și combina centralele electrice în sistemele de energie - de exemplu, ele conectează centralele electrice cu puncte de distribuție)
  • linii aeriene de distribuție cu tensiuni de 35, 110 și 150 kV (concepute pentru alimentarea cu energie electrică a întreprinderilor și localităților de suprafețe mari - conectarea punctelor 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
    • Linii aeriene 1-35 kV (linii aeriene de clasa medie de tensiune)
    • linie aeriana 110-220 kV (linie aeriana clasa inalta Voltaj)
    • linii aeriene 330-500 kV (linii aeriene din clasa de tensiune ultra-înaltă)
    • Linii aeriene de 750 kV și mai mari (linii aeriene din clasa de tensiune ultra-înaltă)

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

După modul de funcţionare a neutrelor din instalaţiile 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, acest 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 împământați rezonant (compensați) (magistrala neutră este conectată la împământare 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 legați efectiv la pământ (rețele de înaltă și ultraînaltă tensiune, ale căror neutre sunt conectate la pământ direct sau printr-o rezistență activă mică). În Rusia, acestea sunt rețele cu tensiuni de 110, 150 și parțial 220 kV, adică. rețelele în care se folosesc transformatoare, mai degrabă decât autotransformatoare, care necesită împământare solidă obligatorie a neutrului în funcție de modul de funcționare.
  • Rețele cu un neutru solid împământat (neutrul unui transformator sau generator este conectat la un dispozitiv de împământare direct sau printr-o rezistență scăzută). Acestea includ rețele cu tensiuni mai mici de 1 kV, precum și rețele cu tensiuni de 220 kV și mai mari.

Dupa modul de functionare in functie de starea mecanica

  • Linie aeriană de funcționare normală (firele și cablurile nu sunt rupte)
  • Linii aeriene de operare de urgență (în cazul ruperii totale sau parțiale a firelor și cablurilor)
  • Linii aeriene ale modului de instalare (în timpul instalării suporturilor, firelor și cablurilor)

Elementele principale ale liniilor aeriene

  • Traseu- poziţia axei liniei aeriene pe suprafaţa pământului.
  • Pichete(PC) - segmente în care este împărțit traseul, lungimea PC-ului depinde de tensiunea nominală a liniei aeriene și de tipul de teren.
  • Semn de pichet zero marchează începutul traseului.
  • Semnul centrului indică amplasarea centrală a suportului in situ pe traseul liniei aeriene în construcție.
  • Pichetarea producției- instalarea indicatoarelor de pichet și de centru pe traseu conform listei de amplasare a suportului.
  • Sprijin fundația- o structură îngropată în pământ sau sprijinită pe acesta și care transferă asupra acesteia sarcini de la suporturi, izolatoare, fire (cabluri) și de la influențe externe (gheață, vânt).
  • Baza fundației- solul din partea inferioară a gropii, care absoarbe sarcina.
  • Span(lungimea travei) - distanța dintre centrele a 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 direcțiile traseului liniei aeriene în travele adiacente (înainte și 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 punctul cel mai de jos al firului din trava pana la traversat structuri de inginerie, suprafața pământului sau a apei.
  • Plume (buclă) - o bucată de sârmă care leagă firele tensionate ale ancorelor adiacente pe un suport de ancorare.

Linii de alimentare prin cablu

Linie de alimentare prin cablu(CL) - numită linie pentru transmiterea energiei electrice sau a impulsurilor sale individuale, constând din unul sau mai multe cabluri paralele cu cuplaje (terminale) și elemente de fixare de conectare, blocare și terminale, iar pentru liniile umplute cu ulei, în plus, cu dispozitive de alimentare și un uleiuri pentru sistemul de alarmă de presiune

După clasificare liniile de cablu sunt similare liniilor aeriene

Liniile de cablu sunt împărțite în funcție de condițiile de trecere

  • Subteran
  • Pe clădiri
  • Sub apă

structurile de cabluri includ

  • Tunelul prin cablu- o structură închisă (coridor) cu structuri de susținere amplasate în ea pentru așezarea cablurilor și cuplajelor de cabluri pe acestea, cu trecere liberă pe toată lungimea, permițând pozarea cablurilor, reparații și inspecții ale liniilor de cabluri.
  • canal de cablu- o structură închisă și îngropată (parțial sau complet) în sol, podea, tavan etc., o structură netrecabilă destinată să găzduiască cabluri, a cărei instalare, verificare și reparare se poate face numai cu tavanul îndepărtat.
  • Cable mina- o structură verticală de cabluri (de obicei dreptunghiulară în secțiune transversală), a cărei înălțime este de câteva ori mai mare decât latura secțiunii, echipată cu suporturi sau o scară pentru ca oamenii să se deplaseze de-a lungul ei (prin arbori) sau o structură completă sau parțială perete detașabil (arbori netrecuți).
  • Podea de cablu- parte a clădirii delimitată de pardoseală și tavan sau acoperire, cu o distanță între podea și părțile proeminente ale tavanului sau învelișului de cel puțin 1,8 m.
  • etaj dublu- o cavitate delimitată de pereții încăperii, tavanul interplanșeu și pardoseala camerei cu plăci detașabile (pe întreaga zonă sau o parte a acesteia).
  • Bloc de cablu- o structură de cabluri cu țevi (canale) pentru pozarea cablurilor în ele cu puțuri asociate.
  • Cameră cu cablu- structura de cablu subterana, inchisa cu jaluzel detasabil placă de beton, destinat așezării manșoanelor de cabluri sau tragerii cablurilor în blocuri. O cameră care are o trapă pentru a intra în ea se numește puț de cablu.
  • Raft pentru cabluri- structura de cablu prelungită supraterană sau supraterană deschisă orizontală sau înclinată. Suportul pentru cabluri poate fi trece sau non-tres.
  • Galeria cablurilor- supraterană sau supraterană, complet sau parțial închisă (de exemplu, fără pereți laterali), structură de trecere a cablurilor prelungită orizontală sau înclinată.

După tipul de izolație

Izolația liniei de cablu este împărțită în două tipuri principale:

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

Izolațiile cu substanțe gazoase și unele tipuri de izolații lichide și solide nu sunt enumerate aici din cauza utilizării lor relativ rare la momentul scrierii.

Pierderi la liniile electrice

Pierderile de energie electrică în fire depind de puterea curentului, prin urmare, la transmiterea acestuia pe distanțe lungi, tensiunea este crescută de multe ori (reducerea puterii curentului de același număr de ori) folosind un transformator, care, atunci când transmite aceeași putere, poate reduce semnificativ pierderile. Cu toate acestea, pe măsură ce tensiunea crește, încep să apară diferite tipuri de fenomene de descărcare.

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

În liniile aeriene de ultraînaltă tensiune există pierderi de putere activă din cauza coronei (descărcarea corona). Aceste pierderi depind în mare măsură de condițiile meteorologice (pe vreme uscată pierderile sunt mai mici, respectiv, pe ploaie, burniță, zăpadă aceste pierderi cresc) și despicarea firelor 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 ultra-înaltă tensiune. Adică, în loc de un fir, se folosesc trei sau mai multe fire în fază. Aceste fire sunt situate la o distanță egală unul de celălalt. Se obține o rază echivalentă a fazei divizate, ceea ce reduce tensiunea pe un fir separat, care la rândul său reduce pierderile corona.

Literatură

  • Lucrari de instalatii electrice. În 11 cărți. Carte 8. Partea 1. Linii electrice aeriene: manual. alocație pentru școlile profesionale. / Magidin F. A.; Ed. A. N. Trifonova. - M.: Liceu, 1991. - 208 cu ISBN 5-06-001074-0
  • Rozhkova L. D., Kozulin V. S. Echipamente electrice ale stațiilor și substațiilor: manual pentru școlile tehnice. - Ed. a 3-a, revizuită. si suplimentare - M.: Energoatomizdat, 1987. - 648 p.: ill. BBK 31.277.1 R63
  • Proiectarea părții electrice a stațiilor și substațiilor: Manual. indemnizatie / Petrova S.S.; Ed. S.A. Martynov. - L.: LPI im. M.I. Kalashnikov, 1980. - 76 p. UDC 621.311.2(0.75.8)

Liniile aeriene sunt cele destinate transmiterii si distributiei energiei prin fire situate in aer liber si sustinute de suporturi si izolatoare. Linii electrice aeriene sunt construite și exploatate într-o mare varietate de condiții climatice și zone geografice și sunt expuse 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, zone urbane, întreprinderi), etc. Din analiza condițiilor liniilor aeriene, rezultă că materialele și proiectele liniile trebuie să îndeplinească o serie de cerințe: cost acceptabil din punct de vedere economic, conductivitate electrică bună și rezistență mecanică suficientă a materialelor firelor și cablurilor, rezistența acestora la coroziune și influențe chimice; liniile trebuie să fie sigure din punct de vedere electric și ecologic și să ocupe o suprafață minimă.

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

De proiecta Liniile aeriene cu un singur și dublu circuit sunt suporturile cele mai comune. De-a lungul traseului liniei pot fi construite până la patru circuite. Traseul liniei este fâșia de teren pe care se construiește linia. Un circuit al unei linii aeriene de înaltă tensiune combină 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 pe măsură ce lungimea deschiderii crește, înclinarea firelor crește, este necesară creșterea înălțimii suporturilor H pentru a nu încălca dimensiunea admisă a liniei. h (Fig. 3.1, b), în timp ce numărul de suporturi și izolatoare de pe linie. Dimensiunea liniei - cea mai scurtă distanță de la punctul de jos al firului până la sol (apă, suprafața drumului) trebuie să fie astfel încât să asigure siguranța persoanelor și vehiculelor care se deplasează sub linie.

Această distanță depinde de tensiunea nominală a liniei și de condițiile terenului (populat, nepopulat). 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 o fază este formată din mai multe fire, se numește divizat. 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 sau cinci la 750 kV, opt, unsprezece la 1150 kV.


Suporturi pentru linii 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, dacă este necesar, cablurile de oțel împământate sunt suspendate de suporturi pentru a proteja firele împotriva loviturilor directe de trăsnet și a supratensiunilor asociate.

Tipurile și modelele de suporturi sunt variate. În funcție de scopul lor și de amplasarea pe traseul liniei aeriene, acestea se împart în intermediare și ancora. Suporturile diferă în ceea ce privește materialul, designul și metoda de fixare și legare a firelor. În funcție de material, acestea sunt din lemn, beton armat și metal.

Suporturi intermediare cele mai simple sunt folosite pentru a susține fire pe secțiuni drepte ale liniei. Sunt cele mai comune; ponderea acestora este în medie de 80-90% din numărul total de suporturi pentru linii aeriene. Firele sunt atașate de ele folosind ghirlande de susținere (suspendate) de izolatori sau izolatori de pini. În modul normal, suporturile intermediare sunt încărcate în principal din greutatea proprie a firelor, cablurilor și izolatorilor atârnați vertical;

Suporturi de ancorare instalat în locurile în care firele sunt fixate rigid; se împart în capăt, colț, intermediar și special. Suporturile de ancorare proiectate pentru componentele longitudinale și transversale ale tensiunii firelor (ghirlandele de tensiune ale izolatoarelor sunt amplasate orizontal) suferă cele mai mari sarcini, deci sunt mult mai complexe 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 a firelor și cablurilor: unilateral sau de-a lungul rezultantei unghiului de rotație; ancorele intermediare instalate pe secțiuni drepte lungi sunt, de asemenea, proiectate pentru tensiune unilaterală care poate apărea atunci când o parte din firele din travea adiacentă suportului se rupe.

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

Împreună cu scopul (tipul), proiectarea suportului este determinată de numărul de circuite de linii aeriene și de dispunerea relativă a firelor (fazelor). Suporturile (și liniile) sunt realizate într-o variantă cu un singur sau dublu circuit, în timp ce firele de pe suporturi pot fi plasate într-un triunghi, orizontal, invers „pom de Crăciun” și hexagon sau „butoi” (Fig. 3.2).

Dispunerea asimetrică a firelor de fază între ele (Fig. 3.2) determină diferența dintre inductanțe și capacități diferite 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 mai mare, firele din circuit sunt rearanjate (transpuse) folosind suporturi adecvate.

La ciclu complet transpunere, fiecare fir (faza) uniform pe lungimea liniei ocupa pozitia secventiala a tuturor celor trei faze pe suport (Fig. 3.3).

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

Suporturile din beton armat (Fig. 3.5) sunt cele mai utilizate pe liniile cu tensiuni de până la 750 kV. Ele pot fi de sine stătătoare (intermediare) sau cu băieți (ancoră). Suporturile din beton armat sunt mai durabile decât cele din lemn, ușor de utilizat și mai ieftine decât cele din metal.

Suporturile metalice (oțel) (Fig. 3.6) sunt utilizate pe linii cu o tensiune de 35 kV și mai mare. Elementele principale includ rafturi 1, traverse 2, rafturi de cabluri 3, suporturi 4 și fundație 5. Sunt puternice și fiabile, dar destul de intense în metal, ocupă o suprafață mare, necesită fundații speciale din beton armat pentru instalare și trebuie vopsite în timpul funcționării. . protectie impotriva 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 (trecerea râurilor, cheile, realizarea robinetelor din liniile aeriene etc.).

În Rusia, s-au dezvoltat suporturi unificate din metal și beton armat de diferite tipuri pentru liniile aeriene de toate tensiunile, ceea ce le permite să fie produse în serie, accelerând și reducând costul construcției liniilor.

Fire aeriene.

Firele sunt concepute pentru a transmite energie electrică. 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 eficiență. În acest scop, se folosesc fire din cele mai ieftine metale - aluminiu, oțel și aliaje speciale de aluminiu. Deși cuprul are cea mai mare conductivitate, firele de cupru nu sunt folosite în linii noi datorită costului lor semnificativ și necesității pentru alte scopuri.

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

Pe liniile aeriene, se folosesc în mare parte fire neizolate (goale). Conform designului lor, firele pot fi cu un singur sau mai multe fire, goale (Fig. 3.7). Un singur fir, predominant 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 de 6-35 kV pot fi realizate și cu fire de oțel-aluminiu, iar liniile de peste 35 kV sunt instalate exclusiv cu fire de oțel-aluminiu.

Firele de oțel-aluminiu au fire de aluminiu în jurul unui miez de oțel. Aria secțiunii transversale a piesei din oțel este de obicei de 4-8 ori mai mică decât cea din aluminiu, dar oțelul absoarbe aproximativ 30-40% din sarcina mecanică totală; 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).

Clasa firelor de oțel-aluminiu indică secțiunea transversală a pieselor din aluminiu și oțel, de exemplu, AS 70/11, precum și date privind protecția anticorozivă, de exemplu, ASKS, ASKP - aceleași fire ca AC, dar cu umplutură de miez (C) sau toate firele (P) cu lubrifiant anticoroziv; ASK este același fir ca AC, dar cu un miez acoperit cu folie de plastic. Firele cu protecție anticorozivă sunt utilizate în zonele în care aerul este contaminat cu impurități care sunt distructive pentru aluminiu și oțel. Secțiunile transversale ale firelor sunt standardizate de Standardul de stat.

Creșterea diametrelor firelor, menținând același consum de material conductor, se poate face prin utilizarea de fire umplute cu fire dielectrice și goale (Fig. 3.7, d, e). Această utilizare reduce pierderile de încoronare (a se vedea clauza 2.2). Firele goale sunt utilizate în principal pentru barele colectoare ale aparatelor de distribuție de 220 kV și mai sus.

Firele din aliaje de aluminiu (AN - netratat termic, AZh - tratate termic) au o rezistență mecanică mai mare în comparație cu aluminiul și aproape aceeași conductivitate electrică. Se folosesc pe linii aeriene cu tensiuni peste 1 kV în zone cu grosimea 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 (din orice fază) pentru iluminatul extern. Firele izolate de fază sunt înfășurate în jurul firului neutru de sprijin (Fig. 3.8).

Sârma de susținere este din oțel-aluminiu, iar firele de fază sunt din aluminiu. Acestea din urmă sunt acoperite cu polietilenă (sârmă tip APV) rezistentă la lumină, stabilizată la căldură (reticulat). Avantajele liniilor aeriene cu fire izolate față de liniile cu fire goale includ absența izolatorilor 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 la protejarea liniei de supratensiunile atmosferice ( descărcări de fulgere). Cablurile sunt suspendate deasupra firelor de fază (Fig. 3.5) pe linii aeriene cu o tensiune de 35 kV și mai mare, în funcție de zona de activitate a fulgerului și de materialul suporturilor, care este reglementată de Regulile de instalare electrică ( PUE).

Cablurile din oțel galvanizat de clasele C 35, C 50 și C 70 sunt de obicei folosite ca fire de protecție împotriva trăsnetului, iar atunci când se folosesc cabluri pentru comunicații de înaltă frecvență, se folosesc fire de oțel-aluminiu. Fixarea cablurilor pe toate suporturile liniilor aeriene cu o tensiune de 220-750 kV trebuie să se facă folosind un izolator prins de un eclator. Pe liniile de 35-110 kV, cablurile sunt fixate pe suporturi intermediare metalice si din beton armat fara izolarea cablurilor.

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 influențele atmosferice. Un avantaj semnificativ al izolatorilor de sticlă este că atunci când este deteriorat, sticla călită se sfărâmă. Acest lucru face mai ușor să găsiți izolatori deteriorați pe linie.

În conformitate cu designul și metoda lor de fixare pe suport, izolatorii sunt împărțiți în știfturi și suspendați. Izolatoarele de pini (Fig. 3.9, a, b) sunt utilizate pentru linii cu tensiuni de până la 10 kV și rar (pentru secțiuni mici) 35 kV. Ele sunt atașate de suporturi folosind cârlige sau știfturi. Izolatoare suspendate (Fig. 3.9, V) utilizat pe linii aeriene cu o tensiune de 35 kV și mai mult. Ele constau dintr-o parte izolatoare din porțelan sau sticlă 1, un capac din fontă ductilă 2, tija metalica 3 și liantul de ciment 4.

Izolatoarele sunt asamblate în ghirlande (Fig. 3.9, G): sprijinirea pe suporturi intermediare și tensionarea pe suporturi de ancorare. Numărul de izolatori dintr-o ghirlandă depinde de tensiune, tipul și materialul suporturilor și de poluarea atmosferică. De exemplu, într-o linie de 35 kV - 3-4 izolatoare, 220 kV - 12-14; pe liniile cu suporturi din lemn, care au rezistență crescută la fulgere, numărul izolatorilor din ghirlandă este cu unul mai mic 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 de bază din fibră de sticlă, protejat de o acoperire cu nervuri din cauciuc fluoroplastic sau siliconic. Izolatoarele cu tijă, în comparație cu izolatoarele suspendate, au greutate și costuri mai mici și o rezistență mecanică mai mare decât cele din sticlă călită. Problema principală este asigurarea posibilității de funcționare a acestora pe termen lung (mai mult de 30 de ani).

Fitinguri liniare conceput pentru fixarea firelor pe izolatoare și cablurilor pe suporturi și conține următoarele elemente principale: cleme, conectori, distanțiere etc. (Fig. 3.10).

Clemele de susținere sunt utilizate pentru agățarea și fixarea firelor de linii aeriene pe suporturi intermediare cu rigiditate limitată a etanșării (Fig. 3.10, a). Pe suporturile de ancorare, pentru fixarea rigidă a firelor, se folosesc ghirlande de tensionare și cleme de tensionare - tensionare și pană (Fig. 3.10, b, c). Garniturile de cuplare (cercei, urechi, console, culbutori) sunt destinate suspendării ghirlandelor pe suporturi. Ghirlanda de susținere (Fig. 3.10, d) este fixată pe traversa suportului intermediar folosind cercelul 1, cealaltă parte este introdusă în capacul izolatorului superior de suspensie 2. Ochiul 3 este utilizat pentru a atașa clema de susținere 4 la izolatorul inferior al ghirlandei.

Distanțierele de distanță (Fig. 3.10, e), instalate în travele liniilor de 330 kV și mai sus cu faze divizate, previn suprapunerea, coliziunea și răsucirea firelor individuale de fază. Conectorii sunt utilizați pentru a conecta secțiuni individuale de sârmă folosind conectori ovali sau de presare (Fig. 3.10, e, g).În conectorii ovali, firele sunt fie răsucite, fie sertizate; în conectorii presați utilizați pentru conectarea firelor de oțel-aluminiu de secțiuni transversale mari, piesele din oțel și aluminiu sunt presate separat.

Rezultatul dezvoltării tehnologiei de transmitere a energiei pe distanțe mari sunt diverse opțiuni pentru liniile electrice compacte, caracterizate printr-o distanță mai mică între faze și, în consecință, reactanțe inductive și lățimea traseului liniei mai mici (Fig. 3.11). Când utilizați suporturi „tip feminin” (Fig. 3.11, O) reducerea distanței se realizează datorită amplasării tuturor structurilor divizate de fază în interiorul „portalului înglobat”, sau pe o parte a coloanei de sprijin (Fig. 3.11, b). Proximitatea de fază este asigurată cu ajutorul distanțierelor izolatoare interfazice. Au fost propuse diverse opțiuni pentru linii compacte cu dispoziții netradiționale de fire cu fază divizată (Fig. 3.11, în-i).

Pe lângă reducerea lățimii rutei pe unitatea de putere transmisă, pot fi create linii compacte pentru a transmite puteri crescute (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 cu fază divizată. Sunt linii cu dublu circuit în care fazele asemănătoare ale diferitelor circuite sunt deplasate în perechi. În acest caz, tensiunile sunt aplicate circuitelor, deplasate cu un anumit unghi. Datorită schimbării regimului folosind dispozitive speciale de unghi de defazare, parametrii liniilor sunt controlați.

Linii aeriene (OL) sunt utilizate pentru transmiterea energiei electrice prin fire așezate în aer liber și fixate pe suporturi sau console speciale ale structurilor de inginerie folosind izolatori și fitinguri. Principal elemente structurale Liniile aeriene sunt fire, cabluri de protecție, suporturi, izolatori și fitinguri liniare. În mediile urbane, liniile aeriene sunt cele mai răspândite la periferie, precum și în zonele cu clădiri de până la cinci etaje. Elementele liniilor aeriene trebuie să aibă o rezistență mecanică suficientă, prin urmare, la proiectarea lor, pe lângă cele electrice, se fac și calcule mecanice pentru a determina nu numai materialul și secțiunea transversală a firelor, ci și tipul de izolatori și suporturi, distanța dintre fire și suporturi etc.

În funcție de scopul și locul de instalare, se disting următoarele tipuri de suporturi:

intermediar, conceput pentru a susține fire pe secțiuni drepte de linii. Distanța dintre suporturi (traveți) este de 35-45 m pentru tensiuni de până la 1000 V și de aproximativ 60 m pentru tensiuni de 6-10 kV. Firele sunt fixate aici folosind izolatori de pini (nu strâns);

ancora, având o mai rigidă şi construcție robustă să absoarbă forțele longitudinale din diferența de tensiune de-a lungul firelor și să susțină (în caz de rupere) toate firele rămase în deschiderea ancorei. Acești sprijini se instalează și pe tronsoane drepte ale traseului (cu o deschidere de circa 250 m pentru o tensiune de 6-10 kV) și la intersecții cu diverse structuri. Firele sunt fixate strâns pe suporturile de ancorare de izolatori suspendați sau știft;

terminal, instalat la începutul și la sfârșitul liniei. Sunt un tip de suporturi de ancorare și trebuie să reziste la tensiunea constantă unidirecțională a firelor;

unghiular, instalat în locurile în care direcția traseului se schimbă. Aceste suporturi sunt intarite cu bare sau bretele metalice;

speciale sau de tranziție, instalate la intersecțiile liniilor aeriene cu structuri sau obstacole (râuri, căi ferate etc.). Ele diferă de alte suporturi ale unei linii date în înălțime sau design.

Pentru realizarea suporturilor se folosesc lemn, metal sau beton armat.

În funcție de design, suporturile din lemn pot fi:

singur;

În formă de A, constând din doi stâlpi, convergenți în vârf și divergenți la bază;

cu trei picioare, formată din trei stâlpi convergenți în vârf și divergenți la bază;

În formă de U, constând din două rafturi conectate în partea superioară printr-o bară transversală orizontală;

în formă de AP, constând din două suporturi în formă de A conectate printr-o traversă orizontală;

compozit, format dintr-un suport și un atașament (fișor vitreg), atașat de acesta cu un bandaj din sârmă de oțel.

Pentru a crește durata de viață suporturi din lemn impregnat cu antiseptice, care încetinesc semnificativ procesul de degradare a lemnului. În funcționare, tratamentul antiseptic se efectuează prin aplicarea unui bandaj antiseptic în locurile predispuse la putrezire, cu pastă antiseptică aplicată pe toate crăpăturile, îmbinările și tăieturile.

Suporturile metalice sunt realizate din țevi sau profil din oțel, beton armat - sub formă de stâlpi goli, rotunzi sau dreptunghiulari, cu o secțiune transversală descrescătoare spre vârful suportului.

Izolatoarele și cârligele sunt folosite pentru a fixa firele de linii aeriene de suporturi, iar izolatoarele și știfturile sunt folosite pentru a le fixa pe o traversă. Izolatoarele pot fi din porțelan sau din sticlă, știft sau suspendate (în locurile de fixare a ancorei) (Fig. 1, a-c). Acestea sunt înșurubate ferm pe cârlige sau știfturi folosind capace speciale din polietilenă sau câlți impregnați cu plumb roșu sau ulei de uscare.

Figura 1. a - pin 6-10 kV; b - pin 35 kV; c - suspendat; g, d - tije polimerice

Izolatoarele pentru linii aeriene sunt realizate din porțelan sau sticlă călită - materiale cu rezistență mecanică și electrică ridicată și rezistență la influențele atmosferice. Un avantaj semnificativ al izolatorilor din sticlă este că, dacă este deteriorat, sticla călită se sparge. Acest lucru facilitează localizarea izolatoarelor deteriorate pe linie.

Prin design, izolatorii sunt împărțiți în știft și pandantiv.

Izolatoarele de pini sunt utilizate pe linii cu tensiuni de până la 1 kV, 6-10 kV și, rar, 35 kV (Fig. 1, a, b). Ele sunt atașate de suporturi folosind cârlige sau știfturi.

Izolatoarele suspendate (Fig. 1, c) sunt utilizate pe liniile aeriene cu o tensiune de 35 kV și mai mare. Acestea constau dintr-o piesă izolatoare din porțelan sau sticlă 1, un capac din fontă maleabilă 2, o tijă metalică 3 și un liant de ciment 4. Izolatoarele suspendate sunt asamblate în ghirlande, care pot fi de susținere (pe suporturi intermediare) sau de tensionare (pe suporturi de ancorare). Numărul de izolatori din ghirlandă este determinat de tensiunea liniei; 35 kV - 3-4 izolatoare, 110 kV - 6-8.

Se mai folosesc izolatori polimerici (Fig. 1, d). Sunt un element de tijă din fibră de sticlă pe care este plasat strat protector cu aripioare din cauciuc fluoroplastic sau siliconic:

Firele liniilor aeriene trebuie să aibă o rezistență mecanică suficientă. Ele pot fi cu un singur fir sau cu mai multe fire. Firele de oțel cu un singur fir sunt utilizate exclusiv pentru linii cu tensiuni de până la 1000 V; firele toronate din oțel, bimetal, aluminiu și aliajele sale au devenit predominante datorită rezistenței mecanice și flexibilității crescute. Cel mai adesea, pe liniile aeriene cu tensiuni de până la 6-10 kV, se folosesc fire de aluminiu de grad A și fire de oțel galvanizat de grad PS.

Firele de oțel-aluminiu (Fig. 2, c) sunt utilizate pe liniile aeriene cu tensiuni de peste 1 kV. Ele sunt produse cu diferite rapoarte de secțiuni ale pieselor din aluminiu și oțel. Cu cât acest raport este mai mic, cu atât rezistența mecanică a sârmei este mai mare și, prin urmare, este utilizat în zonele cu condiții climatice mai severe (cu un perete de gheață mai gros). Calitatea firelor de oțel-aluminiu indică secțiunile transversale ale pieselor din aluminiu și oțel, de exemplu, AC 95/16.

Figura 2. A - vedere generală sârmă toronată; b - secțiunea transversală a sârmei de aluminiu; c - secțiunea transversală a sârmei de oțel-aluminiu

Firele din aliaje de aluminiu (AN - netratate termic, AZh - tratate termic) au o rezistență mecanică mai mare și aproape aceeași conductivitate electrică în comparație cu aliajele de aluminiu. Se folosesc pe linii aeriene cu tensiuni peste 1 kV în zone cu grosimea peretelui de gheață de până la 20 mm.

Firele sunt aranjate în moduri diferite. Pe liniile cu un singur circuit, acestea sunt de obicei aranjate într-un triunghi.

În prezent, așa-numitele fire izolate autoportante (SIP) cu tensiuni de până la 10 kV sunt utilizate pe scară largă. Într-o linie de 380 V, firele constau dintr-un fir purtător neizolat, care este neutru, trei fire liniare izolate și un fir de iluminat exterior izolat. Firele izolate liniare sunt înfășurate în jurul firului neutru de susținere. Sârma de susținere este din oțel-aluminiu, iar firele liniare sunt din aluminiu. Acestea din urmă sunt acoperite cu polietilenă (sârmă tip APV) rezistentă la lumină, stabilizată la căldură (reticulat). Avantajele liniilor aeriene cu fire izolate față de liniile cu fire goale includ absența izolatorilor pe suporturi, utilizarea maximă a înălțimii suportului pentru firele suspendate; nu este nevoie să tăiați copacii în zona liniei.

Pentru ramificații de la linii cu tensiuni de până la 1000 V până la intrări în clădiri, se folosesc fire izolate marca APR sau AVT. Au un cablu de oțel portant și izolație rezistentă la intemperii.

Firele sunt fixate pe suporturi în diferite moduri, în funcție de locația lor pe izolator. Pe suporturile intermediare, firele sunt atașate la izolatoarele de știfturi cu cleme sau sârmă de legare din același material ca și firul, iar acesta din urmă nu ar trebui să aibă îndoituri în punctul de atașare. Firele situate pe capul izolatorului sunt fixate cu o cravată de cap, iar pe gâtul izolatorului cu o legătură laterală.

Pe suporturile de ancorare, de colț și de capăt, firele cu tensiuni de până la 1000 V sunt asigurate prin răsucirea firelor cu așa-numitul „ștecher” firele cu tensiuni de 6-10 kV sunt asigurate cu o buclă. Pe ancore și suporturi de colț, în locurile de trecere căi ferate, alei de acces, linii de tramvai si la intersectii cu diverse linii electrice si linii de comunicatie se foloseste dubla suspensie de fire.

Firele sunt conectate folosind cleme de matriță, un conector oval sert, un conector oval sau un dispozitiv special răsucit. În unele cazuri, sudarea este utilizată folosind cartușe de termită și un aparat special. Pentru firele solide de oțel, sudarea prin suprafață poate fi utilizată folosind transformatoare mici. În travele între suporturi nu este permis să existe mai mult de două conexiuni de sârmă, iar în travele în care liniile aeriene se intersectează cu diferite structuri, conexiunile de sârmă nu sunt permise. Pe suporturi, conexiunea trebuie realizată în așa fel încât să nu sufere solicitări mecanice.

Fitingurile liniare sunt utilizate pentru fixarea firelor de izolatoare și izolatoare de suport și sunt împărțite în următoarele tipuri principale: cleme, fitinguri de cuplare, conectori etc.

Clemele sunt folosite pentru a fixa firele și cablurile și a le atașa la ghirlande de izolatoare și sunt împărțite în suport, suspendat pe suporturi intermediare, și tensionare, utilizat pe suporturi de tip ancoră (Fig. 3, a, b, c).

Figura 3. a - clema de sustinere; b - clemă de tensionare a șuruburilor; c - clemă de tensionare presată; d - ghirlanda de sustinere din izolatori; d - distantier; e - conector oval; g - conector presat

Fitingurile de cuplare sunt concepute pentru agățarea ghirlandelor pe suporturi și pentru a conecta ghirlande cu mai multe lanțuri între ele și includ console, cercei, urechi și brațe culbutoare. Suportul este folosit pentru a atașa ghirlanda de traversa de susținere. Ghirlanda de susținere (Fig. 3, d) este fixată pe traversa suportului intermediar folosind cercelul 1, a cărui parte cealaltă este introdusă în capacul izolatorului superior de suspensie 2. Ochiul 3 este utilizat pentru atașarea ghirlandei de susținere. clema 4 de izolatorul inferior.

Conectorii sunt utilizați pentru a conecta secțiuni individuale de sârmă. Sunt ovale și presate. În conectorii ovali, firele sunt fie sertizate, fie răsucite (Fig. 3, e). Conectorii presați (Fig. 3, g) sunt utilizați pentru a conecta fire de secțiune transversală mare. În firele de oțel-aluminiu, piesele din oțel și aluminiu sunt sertizate separat.

Cablurile, împreună cu eclatoarele de scânteie, descărcătoarele și dispozitivele de împământare, servesc la protejarea liniilor de supratensiuni cauzate de fulgere. Ele sunt suspendate deasupra firelor de fază pe linii aeriene cu o tensiune de 35 kV și mai mare, în funcție de zona de activitate a fulgerului și de materialul suporturilor, care este reglementată de „Regulile pentru construcția instalațiilor electrice”. Cablurile de protecție împotriva trăsnetului sunt de obicei fabricate din oțel, dar atunci când sunt folosite ca canale de comunicație de înaltă frecvență, sunt fabricate din oțel și aluminiu. Pe liniile de 35-110 kV, cablul se fixează pe suporturi intermediare metalice și din beton armat fără izolație de cablu.

Pentru a proteja împotriva supratensiunilor de trăsnet secțiuni ale liniilor aeriene cu un nivel de izolație mai scăzut în comparație cu restul liniei, se folosesc descărcători tubulari.

Pe linia aeriană sunt împământate toate suporturile metalice și din beton armat pe care sunt suspendate cabluri de paratrăsnet sau sunt instalate alte mijloace de protecție împotriva trăsnetului (descărcătoare, eclatoare) de linii de 6-35 kV. La liniile de până la 1 kV cu un neutru solid împământat, cârligele și știfturile firelor de fază instalate pe suporturi din beton armat, precum și armăturile acestor suporturi, trebuie conectate la firul neutru.

Publicații conexe: