Enheten för luftledningar med olika spänning

Transporten av elektrisk energi över medel- och långa avstånd sker oftast via kraftledningar i det fria. Deras design måste alltid uppfylla två huvudkrav:

1. Hög kraftöverföring tillförlitlighet;

2. Säkerställa säkerhet för människor, djur och utrustning.

Under drift under påverkan av olika naturfenomen förknippade med orkanbyar av vind, is, frost, utsätts kraftledningar periodvis för ökad mekanisk belastning.

För en heltäckande lösning på problemen med säker transport av elektrisk energi måste kraftingenjörer höja kraftledningarna till en stor höjd, fördela dem i rymden, isolera dem från byggnadselement och installera dem med strömtrådar med ökat tvärsnitt på höga stöd. för styrka.

Allmänt arrangemang och utformning av luftledningar

Schematiskt kan vilken kraftöverföringsledning som helst representeras:

• stöd installerade i marken;

• ledningar genom vilka ström flyter;

• linjära beslag monterade på stöd;

• isolatorer fästa på ankaret och bibehåller orienteringen av ledningarna i luften.

Förutom elementen i luftledningar är det nödvändigt att inkludera:

• fundament för stöd;

• åskskyddssystem;

• jordningsanordningar.

Stöden är:

1. Förankring konstruerad för att motstå krafterna från de spända vajrarna och utrustad med spännanordningar på beslagen.

2. mellanliggande, används för att fästa trådarna genom stödklämmorna.

Avståndet på marken mellan två ankarstöd kallas för ankarsektion eller spännvidd, och för mellanstöd mellan varandra eller med ett ankare - mellanliggande.

När en luftledning passerar genom vattenbarriärer, tekniska strukturer eller andra kritiska föremål, installeras stöd med trådsträckare i ändarna av en sådan sektion, och avståndet mellan dem kallas en mellanliggande ankarsektion.

Trådarna mellan stöden dras aldrig som ett snöre — i en rak linje. De sjunker alltid något i luften, med hänsyn till väderförhållandena. Men samtidigt bör säkerheten för deras avstånd från markobjekt beaktas:

• rälsytor;

• kontaktledningar;

• transportmotorvägar;

• ledningar för kommunikationsledningar eller andra luftledningar;

• industriella och andra anläggningar.

Hängningen av tråden från det spända tillståndet kallas hängande pil… Det uppskattas på olika sätt mellan stöd, eftersom deras toppar kan placeras på samma nivå eller med höjder.

Nedsänkningen i förhållande till den högsta stödpunkten är alltid större än den för den nedre.

Dimensionerna, längden och konstruktionen av varje typ av luftledning beror på typen av ström (växelström eller direkt) av elektrisk energi som transporteras genom den och storleken på dess spänning, som kan vara mindre än 0,4 kV eller nå 1150 kV.

Trådarrangemang av luftledningar

Eftersom elektrisk ström bara flyter i en sluten slinga, drivs konsumenterna av minst två ledningar. Enligt denna princip skapas enkla luftledningar med enfas växelström med en spänning på 220 volt. Mer komplexa elektriska kretsar överför energi i en tre- eller fyrtrådskrets med en styvt isolerad eller jordad nolla.

Diametern och metallen för tråden väljs för designbelastningen för varje linje. De vanligaste materialen är aluminium och stål. De kan göras som en enda monolitisk ledare för lågspänningskretsar eller vävda av flertrådsstrukturer för högspänningsledningar.

Det interna utrymmet mellan trådarna kan fyllas med neutralt fett, vilket ökar värmebeständigheten eller inte.

Flertrådskonstruktioner gjorda av aluminiumledare som leder bra ström skapas med stålkärnor som är utformade för att ta emot mekanisk påfrestning och förhindra brott.

GOST tillhandahåller en klassificering av öppna ledare för luftledningar och bestämmer deras märkning: M, A, AC, PSO, PS, ACKC, ASKP, ACS, ACO, ACS. I det här fallet indikeras enkeltrådsledningar med diameterns storlek. Till exempel läser förkortningen PSO-5 "ståltråd gjord med en enda kärna med en diameter på 5 mm.» Flerledarledningar för kraftledningar använder en annan märkning, inklusive en tvåsiffrig beteckning skriven som en bråkdel:

• den första är den totala tvärsnittsarean av aluminiumtrådarna i mm sq.;

• den andra är tvärsnittsarean av stålinsatsen (mm sq).

Förutom öppna metallledare används ledare alltmer i moderna luftledningar:

• självbärande isolering;

• skyddas av en extruderad polymer som förhindrar uppkomsten av kortslutningar när faserna svepas av vinden eller när främmande föremål kastas från marken.

VL v självbärande självbärande isolerade ledare gradvis ersätter gamla oisolerade strukturer. De används alltmer i interna nätverk gjorda av koppar- eller aluminiumkärnor täckta med gummi med ett skyddande lager av dielektriska fibermaterial eller PVC-föreningar utan extra yttre skydd.

För att utesluta förekomsten av koronaurladdning med lång längd delas ledningar med VL-330 kV och högre spänning upp i ytterligare flöden.

På VL-330 installeras två ledare horisontellt, på 500 kV-linjen ökar de till tre och placeras vid hörn av en liksidig triangel. För luftledningar på 750 och 1150 kV används en separation av 4, 5 respektive 8 strömmar, placerade i hörnen av sina egna liksidiga polygoner.

Bildandet av "korona" leder inte bara till energiförluster, utan förvränger också formen på den sinusformade oscillationen. Därför bekämpar de det med konstruktiva metoder.

Stödanordning

Stöd skapas vanligtvis för att säkra ledningarna i en elektrisk krets.Men på parallella sektioner av två linjer kan ett gemensamt stöd användas, som är avsett för deras gemensamma installation. Sådana konstruktioner kallas dubbelkrets.

Materialet för produktion av stöd kan vara:

1. profilerade hörn av olika stålmärken;

2. byggnadsvirke impregnerade med rötskyddsmedel;

3. armerade betongkonstruktioner med armerade stänger.

Stödkonstruktioner gjorda av trä är de billigaste, men även med god impregnering och korrekt underhåll tjänar de inte mer än 50 ÷ 60 år.

Enligt det tekniska projektet skiljer sig stöden för luftledningar över 1 kV från lågspänningsanordningar i deras komplexitet och höjden på ledningarnas fastsättning.

De är gjorda i form av avlånga prismor eller koner med en bred bas i botten.

Varje stödkonstruktion är beräknad för mekanisk hållfasthet och stabilitet, det finns tillräcklig strukturell reserv för de befintliga lasterna. Men det bör komma ihåg att under drift är kränkningar av dess olika element möjliga till följd av korrosion, stötar, bristande överensstämmelse med installationstekniken.

Detta leder till en försvagning av styvheten hos en enda struktur, deformationer och ibland fall av stöden.Ofta sådana fall inträffar vid de tillfällen då människor arbetar på stöden, demonterar eller drar ledningar, vilket skapar varierande axiella krafter.

Av denna anledning utförs godkännandet av ett team av installatörer att arbeta på en höjd från den bärande strukturen efter att ha kontrollerat deras tekniska skick med en bedömning av kvaliteten på dess nedgrävda del i marken.

Isoleringsanordning

På luftledningar, produkter gjorda av material med höga dielektriska egenskaper med motstånd ÷ Ohm. M. De kallas isolatorer och är gjorda av:

• porslin (keramik);

• glas;

• polymera material.

Isolatorernas design och dimensioner beror på:

• om storleken på de dynamiska och statiska belastningar som appliceras på dem;

• värdena för den effektiva spänningen för den elektriska installationen;

• driftsförhållanden.

Ytans komplexa form, som arbetar under påverkan av olika atmosfäriska fenomen, skapar en ökad väg för flödet av en eventuell elektrisk urladdning.

Isolatorer installerade på luftledningar för fixering av ledningar är indelade i två grupper:

1. stift;

2. avstängd.

Keramiska modeller

Porslins- eller keramiska stift med enkla isolatorer har funnit större användning på luftledningar upp till 1 kV, även om de fungerar på ledningar upp till och med 35 kV. Men de används under villkoret att fästa trådar med ett lågt tvärsnitt, vilket skapar små dragkrafter.

Girlander av upphängda porslinsisolatorer installeras på 35 kV-ledningar.

Single Porcelain Suspension Insulator Kit innehåller en dielektrisk kropp och lock gjorda av formbart järn. Båda delarna hålls samman av en speciell stålstång. Det totala antalet sådana element i kransen bestäms av:

• spänningsvärdet för luftledningen;

• stödjande strukturer;

• funktioner för utrustningens drift.

När nätspänningen ökar läggs antalet isolatorer i strängen till. Till exempel, för 35 kV luftledningar, räcker det att installera 2 eller 3 av dem, och för 110 kV behövs redan 6 ÷ 7.

Glasisolatorer

Dessa mönster har ett antal fördelar jämfört med porslin:

• frånvaron av interna defekter i isoleringsmaterialet som påverkar bildandet av läckageläckor;

• ökad styrka till vridkrafter;

• transparens av strukturen, vilket möjliggör visuell bedömning av tillståndet och observation av polarisationsvinkeln för ljusflödet;

• brist på tecken på åldrande;

• mindre belastning än din egen vikt;

• automatisering av produktion och smältning.

Nackdelarna med glasisolatorer är:

• svagt motstånd mot vandalism;

• låg slaghållfasthet;

• risken för skador under transport och installation av mekaniska krafter.

Polymer isolatorer

De har ökad mekanisk styrka och vikt, minskat med upp till 90 % jämfört med motsvarigheter i keramik och glas. Ytterligare förmåner inkluderar:

• enkel installation;

• större motståndskraft mot föroreningar från atmosfären, vilket dock inte utesluter behovet av periodisk rengöring av deras yta;

• hydrofobicitet;

• god känslighet för överspänning;

• ökat vandalmotstånd.

Polymermaterialens hållbarhet beror också på driftsförhållandena. I en luftmiljö med ökad förorening från industriföretag kan polymerer uppvisa "spröda sprickor" fenomen, som består i en gradvis förändring av egenskaperna hos den inre strukturen under påverkan av kemiska reaktioner från föroreningar och atmosfärisk fukt som uppstår i kombination med elektriska processer .

När vandaler skjuter polymerisolatorer med ett skott eller en kula sker vanligtvis ingen fullständig förstörelse av materialet, till exempel glas. Oftast flyger kulan eller kulan rakt igenom eller fastnar i kjolkroppen. Men de dielektriska egenskaperna är fortfarande underskattade och skadade element i kransen kräver utbyte.

Därför bör sådan utrustning regelbundet kontrolleras genom visuella inspektionsmetoder. Och det är nästan omöjligt att upptäcka sådana skador utan optiska verktyg.

Luftledningsbeslag

För att fästa isolatorer på ett luftledningsstöd, montera dem till girlander och installera spänningsförande ledningar till dem tillverkas speciella fästelement, som vanligtvis kallas beslag.

Beroende på utförda uppgifter klassificeras beslagen i följande grupper:

• ett kontaktdon utformat för att ansluta upphängningselement på olika sätt;

• spänning, som tjänar till att fästa spännfästen på vajrar och girlander av ankarstöd;

• stödja, utföra retention av fästelement av trådar, öglor och noder av skärmar;

• skydd utformat för att bevara driften av luftledningsutrustning när den utsätts för atmosfäriska urladdningar och mekaniska vibrationer;

• kopplingar bestående av ovala kopplingar och termitpatroner;

• Kontakt;

• spiral;

• installation av stiftisolatorer;

• installation av självbärande isolerade ledningar.

Var och en av de listade grupperna har ett brett urval av detaljer och kräver mer noggranna studier. Till exempel inkluderar endast skyddsbeslag:

• skyddande horn;

• ringar och skärmar;

• avledare;

• vibrationsdämpare.

Skyddshorn skapar ett gnistgap, avleder den resulterande ljusbågen när isolering sker och skyddar på så sätt luftledningsutrustning.

Ringarna och skärmarna avleder bågen från isolatorns yta, förbättrar spänningsfördelningen över hela strängens område.

Överspänningsavledare skyddar utrustning från överspänningar som genereras av blixtnedslag.De kan användas på basis av rörstrukturer gjorda av vinylplast eller fiber-bakelitrör med elektroder, eller de kan vara gjorda av ventilelement.

Vibrationsdämpare arbetar på linor och vajrar, förhindrar skador från utmattningspåkänningar orsakade av vibrationer och vibrationer.

Jordningsanordningar för luftledningar

Behovet av återjordning av luftledningsstöd orsakas av kraven på säker drift vid nödlägen och blixtnedslag. Slingresistansen för jordningsanordningen får inte överstiga 30 ohm.

För metallstöd måste alla fästelement och armering anslutas till PEN-tråden, och för armerad betong förbinder en kombinerad nolla alla stöd och armering av stöden.

På stöd av trä, metall och armerad betong är stift och krokar under installationen av självbärande isolerade isolerade ledningar inte jordade, förutom i de fall då det är nödvändigt att utföra upprepad jordning för skydd mot överspänning.

Krokarna och stiften monterade på stödet är anslutna till jordslingan genom svetsning med en ståltråd eller stång med en diameter som inte är tunnare än 6 mm med den obligatoriska närvaron av en korrosionsskyddsbeläggning.

Metallarmering används på armerade betongstöd för jordning. Alla kontaktanslutningar av jordledningarna är svetsade eller åtdragna i en speciell bult.

Stöden för luftledningar med en spänning på 330 kV och mer är inte jordade på grund av komplexiteten i att implementera tekniska lösningar för att säkerställa en säker storlek på kontakt- och stegspänning.I detta fall är skyddsjordningsfunktioner tilldelade höghastighetslinjer.