Uređaj nadzemnih vodova s ​​različitim naponom

Prijenos električne energije na srednje i velike udaljenosti najčešće se odvija dalekovodima koji se nalaze na otvorenom. Njihov dizajn uvijek mora ispunjavati dva glavna zahtjeva:

1. Visoka pouzdanost prijenosa snage;

2. Osiguravanje sigurnosti ljudi, životinja i opreme.

Tijekom rada pod utjecajem raznih prirodnih pojava povezanih s uraganskim udarima vjetra, leda, mraza, dalekovodi su povremeno izloženi povećanom mehaničkom opterećenju.

Za cjelovito rješenje problema sigurnog transporta električne energije, elektroenergetičari moraju podići energetske vodove na veliku visinu, rasporediti ih u prostoru, izolirati ih od građevinskih elemenata i postaviti strujne vodove povećanih presjeka na visoke nosače. za snagu.

Opći raspored i raspored nadzemnih elektroenergetskih vodova

Shematski, svaki vod za prijenos električne energije može se prikazati:

• nosači ugrađeni u tlo;

• žice kroz koje teče struja;

• linearni spojevi postavljeni na nosače;

• izolatori učvršćeni na armaturu i održavaju orijentaciju žica u zraku.

Pored elemenata nadzemnih vodova potrebno je uključiti:

• temelji za potpore;

• sustav zaštite od munje;

• uređaji za uzemljenje.

Potpore su:

1. sidrenje projektirano da izdrži sile zategnutih žica i opremljeno zateznim uređajima na armaturama;

2. srednji, koristi se za učvršćivanje žica kroz potporne stezaljke.

Razmak na tlu između dva sidrena oslonca naziva se sidreni presjek ili raspon, a za međunosače međusobno ili sa sidrom - međusloj.

Kada nadzemni dalekovod prolazi kroz vodene barijere, građevinske objekte ili druge kritične objekte, tada se na krajevima takvog odsječka ugrađuju nosači sa zatezačima žice, a razmak između njih naziva se dio međusidra.

Žice između nosača nikad se ne vuku kao struna — u ravnoj liniji. U zraku se uvijek lagano spuštaju, uzimajući u obzir vremenske uvjete. Ali u isto vrijeme treba uzeti u obzir sigurnost njihove udaljenosti od zemaljskih objekata:

• površine tračnica;

• kontaktne žice;

• prometne autoceste;

• žice komunikacijskih vodova ili drugih nadzemnih vodova;

• industrijskih i drugih objekata.

Visenje žice iz napetog stanja naziva se viseća strelica… Procjenjuje se na različite načine između nosača, jer se njihovi vrhovi mogu nalaziti na istoj razini ili s povišenjima.

Progib u odnosu na najvišu točku oslonca uvijek je veći od one donje.

Dimenzije, duljina i konstrukcija pojedinog tipa nadzemnog dalekovoda ovise o vrsti struje (izmjenične ili istosmjerne) električne energije koja se njime prenosi i veličini njezina napona, koji može biti manji od 0,4 kV ili doseći 1150 kV.

Raspored žica nadzemnih vodova

Budući da električna struja teče samo u zatvorenoj petlji, potrošači se napajaju s najmanje dvije žice. Prema ovom principu, jednostavni nadzemni vodovi stvaraju se jednofaznom izmjeničnom strujom s naponom od 220 V. Složeniji električni krugovi prenose energiju u trožilnom ili četverožilnom krugu s kruto izoliranom ili uzemljenom nulom.

Promjer i metal za žicu odabiru se za proračunsko opterećenje svake linije. Najčešći materijali su aluminij i čelik. Mogu biti izrađeni kao jedan monolitni vodič za niskonaponske krugove ili ispleteni od višežičnih struktura za visokonaponske dalekovode.

Unutarnji međužilni prostor može se ispuniti neutralnom mašću, koja povećava otpornost na toplinu ili ne.

Višežične konstrukcije izrađene od aluminijskih vodiča koji dobro prenose struju izrađene su s čeličnim jezgrama koje su dizajnirane da izdrže mehanička opterećenja i spriječe lom.

GOST daje klasifikaciju otvorenih vodiča za nadzemne vodove i određuje njihovo označavanje: M, A, AC, PSO, PS, ACKC, ASKP, ACS, ACO, ACS. U ovom slučaju, jednožilne žice označene su veličinom promjera. Na primjer, kratica PSO-5 glasi "čelična žica izrađena s jednom jezgrom promjera 5 mm.» Žice s više vodiča za vodove koriste različite oznake, uključujući dvoznamenkastu oznaku napisanu razlomkom:

• prvi je ukupna površina poprečnog presjeka aluminijskih žica u mm sq.;

• drugi je površina poprečnog presjeka čeličnog umetka (mm sq).

Osim otvorenih metalnih vodiča, u modernim nadzemnim vodovima sve se više koriste vodiči:

• samonosiva izolacija;

• zaštićeni ekstrudiranim polimerom koji sprječava pojavu kratkih spojeva kada faze nosi vjetar ili kada se strani predmeti bacaju s tla.

VL v self-supporting samonosivi izolirani vodiči postupno zamjenjuju stare neizolirane strukture. Sve više se koriste u unutarnjim mrežama od bakrenih ili aluminijskih žila presvučenih gumom sa zaštitnim slojem od dielektričnih vlaknastih materijala ili PVC spojeva bez dodatne vanjske zaštite.

Kako bi se isključila pojava koronskog pražnjenja velike duljine, žice s VL-330 kV i višim naponom podijeljene su u dodatne tokove.

Na VL-330 dva su vodiča postavljena vodoravno, na liniji od 500 kV povećavaju se na tri i postavljaju se na vrhove jednakostraničnog trokuta. Za nadzemne vodove od 750 i 1150 kV koristi se odvajanje od 4, 5 ili 8 tokova, koji se nalaze na uglovima vlastitih jednakostraničnih poligona.

Formiranje "korone" dovodi ne samo do gubitaka energije, već i iskrivljuje oblik sinusne oscilacije. Stoga se protiv njega bore konstruktivnim metodama.

Potporni uređaj

Nosači se obično stvaraju za učvršćivanje žica električnog kruga.Ali na paralelnim dijelovima dviju linija može se koristiti jedan zajednički nosač, koji je namijenjen njihovoj zajedničkoj ugradnji. Takve konstrukcije nazivaju se dvokružnim.

Materijal za izradu nosača može biti:

1. profilirani uglovi od čelika različitih marki;

2. građevinska drvena trupca impregnirana sredstvima protiv truljenja;

3. armiranobetonske konstrukcije s armiranim šipkama.

Drvene potporne konstrukcije su najjeftinije, ali čak i uz dobru impregnaciju i pravilno održavanje, ne služe više od 50 ÷ 60 godina.

Prema tehničkom projektu, nosači nadzemnih vodova iznad 1 kV razlikuju se od niskonaponskih po složenosti i visini pričvršćivanja žica.

Izrađuju se u obliku duguljastih prizmi ili stožaca sa širokom bazom na dnu.

Svaka potporna konstrukcija je proračunata na mehaničku čvrstoću i stabilnost, postoji dovoljna konstrukcijska rezerva za postojeća opterećenja. Ali treba imati na umu da su tijekom rada moguća kršenja njegovih različitih elemenata kao posljedica korozije, udara, nepoštivanja tehnologije ugradnje.

To dovodi do slabljenja krutosti pojedine strukture, deformacija, a ponekad i pada nosača.Često se takvi slučajevi događaju u onim trenucima kada ljudi rade na nosačima, rastavljaju ili povlače žice, stvarajući promjenjive aksijalne sile.

Iz tog razloga prihvaćanje ekipe montera za rad na visini od nosive konstrukcije provodi se nakon provjere njihovog tehničkog stanja uz ocjenu kvalitete njezinog ukopanog dijela u tlo.

Izolacijski uređaj

Na nadzemnim električnim vodovima, proizvodi izrađeni od materijala s visokim dielektričnim svojstvima s otpornost ÷ Ohm. M. Nazivaju se izolatori i izrađuju se od:

• porculan (keramika);

• staklo;

• polimerni materijali.

Dizajn i dimenzije izolatora ovise o:

• o veličini dinamičkih i statičkih opterećenja koja se na njih primjenjuju;

• vrijednosti efektivnog napona električne instalacije;

• radni uvjeti.

Složeni oblik površine, koji djeluje pod utjecajem različitih atmosferskih pojava, stvara povećani put za protok mogućeg električnog pražnjenja.

Izolatori ugrađeni na nadzemne vodove za pričvršćivanje žica podijeljeni su u dvije skupine:

1. igla;

2. suspendiran.

Keramički modeli

Porculanske ili keramičke igle s pojedinačnim izolatorima našle su veću primjenu na nadzemnim vodovima do 1 kV, iako rade i na vodovima do uključivo 35 kV. Ali koriste se pod uvjetom pričvršćivanja žica s niskim poprečnim presjekom, stvarajući male sile povlačenja.

Vijenci visećih porculanskih izolatora postavljaju se na vodove 35 kV.

Komplet jednostrukog porculanskog ovjesnog izolatora uključuje dielektrično tijelo i poklopac izrađen od kovanog željeza. Oba dijela su pričvršćena posebnom čeličnom šipkom. Ukupan broj takvih elemenata u vijencu određen je:

• vrijednost napona nadzemnog voda;

• potporne konstrukcije;

• značajke rada opreme.

Kako napon mreže raste, dodaje se broj izolatora u nizu. Na primjer, za nadzemne vodove 35 kV dovoljno ih je postaviti 2 ili 3, a za 110 kV već je potrebno 6 ÷ 7.

Stakleni izolatori

Ovi dizajni imaju brojne prednosti u odnosu na porculan:

• odsutnost unutarnjih nedostataka u izolacijskom materijalu koji utječu na stvaranje propuštanja propuštanja;

• povećana čvrstoća na torzijske sile;

• transparentnost strukture, koja omogućuje vizualnu procjenu stanja i promatranje kuta polarizacije svjetlosnog toka;

• nedostatak znakova starenja;

• manje opterećenja od vlastite težine;

• automatizacija proizvodnje i taljenja.

Nedostaci staklenih izolatora su:

• slaba antivandalna otpornost;

• niska čvrstoća udarca;

• mogućnost oštećenja tijekom transporta i ugradnje mehaničkim silama.

Polimerni izolatori

Imaju povećanu mehaničku čvrstoću i težinu, smanjenu do 90% u usporedbi s keramičkim i staklenim analogima. Dodatne pogodnosti uključuju:

• jednostavnost instalacije;

• veća otpornost na onečišćenje iz atmosfere, što, međutim, ne isključuje potrebu za povremenim čišćenjem njihove površine;

• hidrofobnost;

• dobra osjetljivost na prenapon;

• povećana otpornost na vandalizam.

Trajnost polimernih materijala također ovisi o uvjetima rada. U zračnom okruženju s povećanim onečišćenjem iz industrijskih poduzeća, polimeri mogu pokazivati ​​fenomen "krhkog loma", koji se sastoji od postupne promjene svojstava unutarnje strukture pod utjecajem kemijskih reakcija zagađivača i atmosferske vlage koja se javlja u kombinaciji s električnim procesima .

Kada vandali sačmom ili metkom gađaju polimerne izolatore obično ne dolazi do potpunog uništenja materijala, npr. stakla, najčešće zrno ili metak proleti ravno ili se zaglavi u tijelu suknje. Ali dielektrična svojstva su još uvijek podcijenjena, a oštećeni elementi u vijencu zahtijevaju zamjenu.

Stoga takvu opremu treba povremeno provjeravati metodama vizualnog pregleda. A takvu je štetu gotovo nemoguće otkriti bez optičkih alata.

Priključci za zračni vod

Za pričvršćivanje izolatora na nosač nadzemnog voda, njihovo sastavljanje u vijence i postavljanje žica pod naponom na njih, proizvode se posebni pričvrsni elementi, koji se obično nazivaju spojnice.

Prema zadacima koje obavljaju, armature se dijele u sljedeće skupine:

• konektor dizajniran za povezivanje elemenata ovjesa na različite načine;

• zatezanje, koje služi za pričvršćivanje zateznih nosača na žice i vijence nosača sidra;

• podupiranje, izvođenje zadržavanja pričvrsnih elemenata žica, petlji i čvorova zaslona;

• zaštitna dizajnirana za očuvanje rada nadzemne opreme kada je izložena atmosferskim pražnjenjima i mehaničkim vibracijama;

• konektori koji se sastoje od ovalnih konektora i termita;

• kontakt;

• spirala;

• ugradnja pin izolatora;

• ugradnja samonosivih izoliranih žica.

Svaka od navedenih skupina ima širok asortiman detalja i zahtijeva pažljivije proučavanje. Na primjer, samo zaštitna oprema uključuje:

• zaštitni rogovi;

• prstenovi i zasloni;

• odvodnici;

• prigušivači vibracija.

Zaštitne sirene stvaraju iskrište, skreću nastali električni luk kada dođe do izolacije i tako štite opremu nadzemnih vodova.

Prstenovi i zasloni odvraćaju luk od površine izolatora, poboljšavaju raspodjelu napona po cijelom području niza.

Odvodnici prenapona štite opremu od prenapona koje stvara munja.Mogu se koristiti na bazi cijevnih konstrukcija izrađenih od vinil plastike ili vlakno-bakelitnih cijevi s elektrodama ili mogu biti izrađene od ventilnih elemenata.

Prigušivači vibracija djeluju na užad i žice, sprječavaju oštećenja od zamornih naprezanja uzrokovanih vibracijama i vibracijama.

Uređaji za uzemljenje nadzemnih vodova

Potreba za ponovnim uzemljenjem nosača nadzemnih vodova uzrokovana je zahtjevima za siguran rad u slučaju hitnih načina rada i udara groma. Otpor petlje uređaja za uzemljenje ne smije biti veći od 30 ohma.

Za metalne nosače, svi pričvrsni elementi i armatura moraju biti spojeni na PEN žicu, a za armirani beton, kombinirana nula povezuje sve nosače i armaturu nosača.

Na nosačima od drva, metala i armiranog betona, klinovi i kuke tijekom postavljanja samonosivih izoliranih izoliranih žica nisu uzemljeni, osim u slučajevima kada je potrebno izvršiti ponovljeno uzemljenje radi zaštite od prenapona.

Kuke i igle postavljene na nosaču spojene su na petlju uzemljenja zavarivanjem pomoću čelične žice ili šipke promjera ne tanjeg od 6 mm uz obaveznu prisutnost antikorozivnog premaza.

Na armiranobetonskim nosačima za uzemljenje koristi se metalna armatura. Svi kontaktni spojevi žica za uzemljenje su zavareni ili zategnuti u poseban vijak.

Nosači nadzemnih vodova napona 330 kV i više nisu uzemljeni zbog složenosti provedbe tehničkih rješenja za osiguranje sigurne veličine dodirnog i koraka napona.U ovom slučaju, funkcije zaštitnog uzemljenja dodjeljuju se vodovima velike brzine.