Clasificarea liniilor electrice cu tensiuni peste 1 kV. Linii de înaltă tensiune

Clasificarea liniilor electrice cu tensiuni peste 1 kV. Linii de înaltă tensiune
Clasificarea liniilor electrice cu tensiuni peste 1 kV. Linii de înaltă tensiune
20.06.2020

Descifrarea liniilor electrice - o abreviere pentru sintagma „linie electrică”. Linia de transport a energiei electrice este cea mai importantă componentă a sistemelor energetice, care servește la transmiterea energiei electrice de la dispozitivele generatoare către distribuție, conversie și, în cele din urmă, către consumatori.

Clasificare

Transmisia energiei electrice se realizeaza prin fire metalice, unde cuprul sau aluminiul actioneaza ca conductor. Metoda de cablare este diferită:

  • Prin aer - prin linii aeriene;
  • În sol (apă) - linii de cablu;
  • linii de gaz.

Tipurile enumerate de linii electrice sunt principalele. Se efectuează experimente cu privire la transmisia de energie fără fir, dar în prezent această metodă nu a găsit o distribuție largă în practică, cu excepția dispozitivelor de putere redusă.

Linii electrice aeriene

Liniile electrice aeriene, liniile electrice de înaltă tensiune, se caracterizează printr-o complexitate ridicată. Proiectarea lor, procedura de funcționare sunt reglementate de documentație specială. Liniile aeriene se caracterizează prin faptul că energia electrică este transmisă prin fire așezate în aer liber. Pentru a asigura siguranța și a reduce pierderile, compoziția liniilor aeriene este destul de complicată.

Compoziție VL

Ce este VL? Aceasta nu este o linie de înaltă tensiune, așa cum se crede uneori. VL este un întreg complex de structuri și echipamente. Principalele elemente care alcătuiesc orice linie electrică:

  • Fire purtătoare de curent;
  • Suporturi pentru rulmenti;
  • Izolatoare.

Alte componente sunt de asemenea importante, dar tipul, nomenclatura și cantitatea acestora depind de diverși factori:

  • fitinguri;
  • Cabluri de protecție împotriva trăsnetului;
  • Dispozitive de împământare;
  • Descărcătoare;
  • Dispozitive de secţionare;
  • Marcaj de avertizare pentru aeronave;
  • Echipamente auxiliare (echipamente pentru comunicații suprapuse, telecomandă);
  • Linie de comunicație prin fibră optică.

Fitingurile includ elemente de fixare pentru conectarea izolatoarelor, firelor, fixarea lor pe suporturi.

Pentru informația dumneavoastră. Descărcătoarele, dispozitivele de împământare și de protecție împotriva trăsnetului servesc la asigurarea siguranței și la creșterea fiabilității în caz de supratensiune, inclusiv în timpul furtunilor.

Dispozitivele de secționare vă permit să opriți o parte a liniei de transmisie a energiei electrice pentru perioada de muncă de rutină sau de urgență.

Echipamentul de comunicații de înaltă frecvență și fibră optică este proiectat pentru dispecerizarea monitorizării și controlului de la distanță al funcționării liniei, a dispozitivelor de secționare, a substației și a dispozitivelor de distribuție.

Documente care reglementează liniile aeriene

Principalele documente care reglementează orice linie de transport a energiei electrice sunt Regulamentul și Regulile de Construcție (SNiP), precum și Regulile de instalare a instalațiilor electrice ale PUE. Aceste documente reglementează proiectarea, construcția, construcția și exploatarea liniilor electrice aeriene.

Clasificarea VL

O mare varietate de modele și tipuri de linii aeriene face posibilă distingerea grupurilor în ele, unite prin caracteristici comune.

După tipul de curent

Majoritatea liniilor de transmisie existente sunt proiectate să funcționeze cu curent alternativ, ceea ce se datorează ușurinței de conversie a tensiunii în mărime.

Anumite tipuri de linii funcționează cu curent continuu. Sunt destinate unor domenii de aplicare (alimentarea rețelei de contact, consumatori puternici de curent continuu), dar lungimea totală este mică, în ciuda pierderilor mai mici în componentele capacitive și inductive.

Prin programare

  • Intersistem (la distanță) - pentru a combina mai multe sisteme energetice. Acestea includ linii aeriene de 500 kV și mai sus;
  • Trunchi - pentru combinarea centralelor electrice într-o rețea în cadrul aceluiași sistem de alimentare și alimentarea cu energie electrică a substațiilor nodale;
  • Distributie - pentru racordarea marilor intreprinderi si asezari cu statii nodale;
  • VL consumatorilor agricoli;
  • Rețea de distribuție urbană și rurală.

După modul de funcţionare a neutrelor în instalaţiile electrice

  • Rețele cu neutru fără pământ;
  • Rețele cu neutru izolat;
  • Cu neutru împământat rezonant;
  • Cu neutru efectiv împământat.

Dupa modul de functionare in functie de starea mecanica

Modul principal de funcționare al liniei aeriene este normal, atunci când toate firele și cablurile sunt în stare bună. Pot exista cazuri când unele dintre fire lipsesc, dar linia de alimentare este în funcțiune:

  • Cu o pauză completă sau parțială - modul de urgență;
  • În timpul instalării firelor, suporturilor - modul de instalare.

Elementele principale ale liniilor aeriene

  • Traseu - locația axei liniei electrice în raport cu suprafața pământului;
  • Fundație de susținere - o structură în pământ, pe care se sprijină suportul, transferând sarcina de la influențele externe către acesta;
  • Lungimea deschiderii - distanța dintre centrele suporturilor adiacente;
  • Sag - distanța dintre punctul inferior al firului și linia dreaptă condiționată dintre punctele de suspensie ale firelor;
  • Ecartamentul firului - distanța de la partea de jos a firului până la sol.

Linii de alimentare prin cablu

Ce este o linie de alimentare prin cablu? Acest tip de linii electrice diferă de liniile aeriene prin faptul că firele diferitelor faze sunt izolate și combinate într-un singur cablu.

Conform condiţiilor de trecere

În funcție de condițiile de promovare a CL se împart în:

  • Subteran;
  • Sub apă;
  • Pe clădiri.

structuri de cabluri

Pe lângă faptul că cablul poate fi în apă sau pământ, o parte din acesta trebuie să treacă prin structuri de cablu, care includ:

  • canale prin cablu;
  • camera prin cablu;
  • arborele de cablu;
  • etaj dublu;
  • galerie de cabluri.

Această listă este incompletă, principala diferență dintre structurile de cabluri și altele este că acestea sunt destinate exclusiv instalării cablurilor împreună cu dispozitivele de fixare, cuplaje de putere și ramificații.

După tipul de izolație

Cele mai utilizate linii de cablu cu izolație solidă:

  • PVC;
  • Hârtie uleioasă;
  • Cauciuc-hartie;
  • Polietilenă (polietilenă reticulata);
  • Etilen-propilenă.

Mai puțin frecvente sunt izolarea lichidelor și gazelor.

Pierderi în liniile electrice

Pierderile în liniile de transport au natură diferită si sunt impartite in:

  • Pierderi de incalzire:
  • Pierderi corona:
  • Pierderi datorate emisiilor radio;
  • Pierderi de transmisie a puterii reactive.

Suporturi pentru liniile de transmisie a energiei electrice și alte elemente

Elementul principal pentru fixarea firelor unei linii electrice este un suport. Turnurile de transmisie a puterii sunt împărțite în două tipuri:

  • Ancoră (terminal), pe care se află dispozitivele de fixare și tensionare a firului;
  • Intermediar.

Suporturile pot fi instalate direct în pământ sau pe fundație. În funcție de materialul de fabricație:

  • De lemn;
  • oţel;
  • Beton armat.

Izolatoare și fitinguri

Izolatoarele sunt proiectate pentru fixarea și izolarea firelor liniilor de transmisie a energiei electrice. Izolatoarele de suspensie au câștigat cel mai mare avantaj, deoarece fac posibilă realizarea de orice lungime a elementelor individuale, în funcție de cerințe. De regulă, cu cât tensiunea în kV este mai mare, cu atât lungimea șirului de izolatori este mai mare.

Făcut din:

  • Porţelan;
  • sticlă;
  • materiale polimerice.

Fitingurile sunt folosite pentru a conecta lanțuri de izolatoare, atașându-le la suporturi și fire. În liniile de cablu, fitingurile includ și cuplaje.

Dispozitive de protectie

Ca protecție se folosesc paratrăsnet, descărcătoare și dispozitive de împământare. Împământarea stâlpilor metalici se realizează prin fixarea mecanică a structurii de susținere la bucla de pământ. Împământarea suporturilor din beton armat este deosebit de importantă, deoarece în caz de scurgere de curent, acesta începe să curgă prin armătura din beton, provocând un efect distructiv. Daunele cauzate suportului nu vor fi vizibile vizual.

Important! Pentru cea mai bună protecție, firul de securitate este plasat deasupra tuturor celorlalte.

Specificații

Caracteristicile tehnice ale liniilor de transport electric depind nu numai de tensiunea și puterea transmise. Trebuie luați în considerare următorii factori:

  • Oraș sau zonă nerezidențială;
  • Condiții meteorologice dominante (interval de temperatură, viteza vântului);
  • Starea solului (solid, mobil).

Ce este o linie electrică? Orice linie electrică este o sursă puternică câmp electromagnetic. Liniile de înaltă tensiune situate în apropierea locuințelor afectează negativ sănătatea. Determinarea daunelor minime pentru sănătate și mediu joacă un rol important în proiectarea liniilor electrice.

Se fac calcule tehnice pentru a determina ce tip de linie trebuie utilizat pentru a obține cea mai mare eficiență.

Video

Care sunt liniile electrice

Pentru deplasarea și distribuția energiei electrice este necesară o rețea de linii electrice: din sursele acesteia, între așezări și obiecte de consum final. Aceste linii sunt foarte diverse și sunt împărțite:

  • după tipul de amplasare a firului - aer (situat în aer liber) și cablu (închis în izolație);
  • la programare - ultralung, trunchi, distributie.

Liniile electrice aeriene și de cablu au o anumită clasificare, care depinde de consumator, tip de curent, putere, materiale utilizate.

Linii electrice aeriene (VL)


Acestea includ linii care sunt așezate în aer liber deasupra solului folosind diferite suporturi. Separarea liniilor electrice este importantă pentru selecția și întreținerea acestora.

Distinge linii:

  • în funcție de tipul de curent deplasat - alternativ și direct;
  • după nivelul de tensiune - linii electrice de joasă tensiune (până la 1000 V) și de înaltă tensiune (mai mult de 1000 V);
  • pe neutru - rețele cu un neutru cu pământ mort, izolat, împământat efectiv.

Curent alternativ

Sunt introduse linii electrice care utilizează curent alternativ pentru transmisie companiile rusești mai des. Cu ajutorul lor, sistemele sunt alimentate și energia este transferată pe diferite distanțe.

DC

Liniile electrice aeriene care asigură transmisie cu curent continuu sunt rareori utilizate în Rusia. Motivul principal pentru aceasta este costul ridicat de instalare. Pe lângă suporturi, fire și diverse elemente, acestea necesită achiziționarea de echipamente suplimentare - redresoare și invertoare.

Deoarece majoritatea consumatorilor folosesc curent alternativ, la aranjarea unor astfel de linii, trebuie să cheltuiți o resursă suplimentară pentru conversia energiei.

Instalarea liniilor electrice aeriene

Dispozitivul liniilor electrice aeriene include următoarele elemente:

  • Sisteme de susținere sau stâlpi electrici. Sunt amplasate pe sol sau pe alte suprafețe și pot fi ancorate (preia sarcina principală), intermediare (utilizate de obicei pentru a susține firele în trave), colț (așezate în locurile în care liniile de sârmă își schimbă direcția).
  • Fire. Au soiurile lor proprii, pot fi fabricate din aluminiu, cupru.
  • Traverse. Sunt montate pe suporturi de linie și servesc drept bază pentru montarea firelor.
  • Izolatoare. Cu ajutorul lor, firele sunt montate și izolate unele de altele.
  • Sisteme de împământare. Prezența unei astfel de protecție este necesară în conformitate cu normele PUE (reguli de instalare a instalațiilor electrice).
  • Protecție împotriva trăsnetului. Utilizarea acestuia oferă protecție pentru liniile electrice aeriene împotriva tensiunii care pot apărea atunci când are loc o descărcare.

Fiecare element al rețelei electrice joacă un rol important, preluând o anumită sarcină. În unele cazuri, poate folosi echipamente suplimentare.

Linii de alimentare prin cablu


Liniile electrice de cablu sub tensiune, spre deosebire de liniile aeriene, nu necesită o zonă liberă mare pentru plasare. Datorită prezenței protecției izolatoare, acestea pot fi așezate: pe teritoriul diferitelor întreprinderi, în așezări cu clădiri dense. Singurul dezavantaj în comparație cu liniile aeriene este costul mai mare de instalare.

Subteran și sub apă

Metoda de închidere vă permite să plasați linii chiar și în cele mai dificile condiții - sub pământ și sub suprafața apei. Pentru așezarea lor se pot folosi tuneluri speciale sau alte metode. În acest caz, pot fi folosite mai multe cabluri, precum și diverse elemente de fixare.

În apropierea rețelelor electrice sunt stabilite zone speciale de securitate. Conform regulilor PUE, acestea trebuie să asigure siguranța și conditii normale Operațiune.

Pozarea pe structuri

Instalarea liniilor electrice de înaltă tensiune cu tensiuni diferite este posibilă în interiorul clădirilor. Cele mai frecvent utilizate modele includ:

  • Tuneluri. Sunt camere separate, în interiorul cărora cablurile sunt amplasate de-a lungul pereților sau pe structuri speciale. Astfel de spații sunt bine protejate și asigură acces usor la instalarea şi întreţinerea liniilor.
  • Canale. Acestea sunt structuri gata făcute din plastic, plăci de beton armat și alte materiale, în interiorul cărora se află firele.
  • Podeaua sau a mea. Spatiu special adaptat pentru amplasarea liniilor electrice si posibilitatea ca o persoana sa fie acolo.
  • Pasaj superior. Sunt structuri deschise care sunt așezate pe pământ, fundație, structuri de susținere cu fire atașate în interior. Pasagerile închise se numesc galerii.
  • Amplasarea în spațiul liber al clădirilor - goluri, spațiu sub podea.
  • Bloc de cablu. Cablurile sunt așezate în subteran în țevi speciale și aduse la suprafață folosind puțuri speciale din plastic sau beton.

Izolarea liniilor electrice de cablu


Condiția principală la alegerea materialelor pentru izolarea liniilor electrice este ca acestea să nu conducă curentul. În mod obișnuit, următoarele materiale sunt utilizate în dispozitivul liniilor electrice prin cablu:

  • cauciuc de origine sintetică sau naturală (are flexibilitate bună, astfel încât liniile din astfel de material sunt ușor de așezat chiar și în locuri greu accesibile);
  • polietilenă (suficient de rezistentă la medii chimice sau alte medii agresive);
  • PVC (principalul avantaj al unei astfel de izolații este disponibilitatea, deși materialul este inferior altora în ceea ce privește durabilitatea și diferitele proprietăți de protecție);
  • fluoroplastic (foarte rezistent la diverse influențe);
  • materiale pe bază de hârtie (slab rezistente la influențe chimice și naturale, chiar dacă sunt impregnate cu un compus protector).

Pe lângă materialele solide tradiționale, pentru astfel de linii pot fi utilizați izolatori lichidi, precum și gaze speciale.

Clasificarea după scop

O altă caracteristică conform căreia are loc clasificarea liniilor electrice, ținând cont de tensiune, este scopul acestora. Liniile aeriene sunt de obicei împărțite în: ultralung, trunchi, distribuție. Ele diferă în funcție de puterea, tipul de destinatar și emițător de energie. Acestea pot fi stații mari sau consumatori - fabrici, așezări.

ultra-lung

Scopul principal al acestor linii este conexiunea dintre diferite sisteme energetice. Tensiunea în aceste linii aeriene începe de la 500 kV.

Trompă

Acest format de linie de transport de energie presupune o tensiune în rețea de 220 și 330 kV. Liniile de trunchi asigură transportul energiei de la centralele electrice la punctele de distribuție. De asemenea, pot fi folosite pentru a conecta diverse centrale electrice.

Distributie

Tipul liniilor de distribuție include rețelele sub tensiune de 35, 110 și 150 kV. Cu ajutorul lor, există o mișcare a energiei electrice de la rețelele de distribuție la așezări, precum și la întreprinderile mari. Liniile cu o tensiune mai mică de 20 kV sunt utilizate pentru a asigura alimentarea cu energie a consumatorilor finali, inclusiv pentru conectarea energiei electrice la amplasament.

Constructia si repararea liniilor electrice


Instalarea rețelelor de linii electrice de cablu de înaltă tensiune și linii aeriene este o modalitate necesară de a furniza energie oricăror obiecte. Cu ajutorul lor, electricitatea este transmisă pe orice distanță.

Construirea de rețele pentru orice scop este un proces complex care include mai multe etape:

  • Sondajul zonei.
  • Proiectare linii, bugetare, documentație tehnică.
  • Pregatirea teritoriului, selectia si achizitionarea materialelor.
  • Asamblarea elementelor de susținere sau pregătirea pentru instalarea cablurilor.
  • Instalarea sau pozarea de fire, dispozitive de suspendare, întărirea liniilor electrice.
  • Îmbunătățirea teritoriului și pregătirea liniei pentru lansare.
  • Punerea în funcțiune, înregistrarea oficială a documentației.

A furniza munca eficienta linia cere competenta sa întreținere, reparație în timp util și, dacă este necesar, reconstrucție. Toate astfel de activități trebuie desfășurate în conformitate cu PUE (reguli pentru instalații tehnice).

Reparație linii electriceîmpărțit în curent și capital. În timpul primei, se monitorizează starea sistemului, se lucrează la înlocuirea diferitelor elemente. Revizia presupune lucrări mai serioase, care pot include înlocuirea suporturilor, liniile de transport, înlocuirea secțiunilor întregi. Toate tipurile de lucrări sunt determinate în funcție de starea liniei de transport electric.

Liniile aeriene se numesc linii destinate transmiterii si distributiei EE 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, sunt supuse influențelor atmosferice (vânt, gheață, ploaie, schimbări de temperatură).

În acest sens, liniile aeriene ar trebui să fie construite ținând cont fenomene atmosferice, poluarea aerului, condițiile de așezare (zonă slab populată, teritoriul orașului, întreprinderi), etc. Din analiza condițiilor liniilor aeriene rezultă că materialele și proiectarea liniilor trebuie să îndeplinească o serie de cerințe: cost acceptabil din punct de vedere economic, bun conductivitatea electrică și rezistența mecanică suficientă a materialelor de fire și cabluri, rezistența acestora la coroziune, influențe chimice; liniile trebuie să fie sigure din punct de vedere electric și ecologic, să ocupe o suprafață minimă.

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

Conform designului suporturilor, liniile aeriene cu un singur și dublu circuit sunt cele mai comune. Pe traseul liniei pot fi construite până la patru circuite. Traseu de linie - o fâșie de teren pe care se construiește o linie. 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 de deschidere ale liniilor aeriene l sunt alese din motive economice, deoarece odată cu creșterea lungimii deschiderii, 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 va scădea și linia izolatoarelor. Ecartamentul liniei - cea mai mică distanță de la punctul cel mai de jos al firului până la sol (apă, patul drumului) trebuie să fie de așa natură încât să asigure siguranța persoanelor și vehiculelor de sub linie.

Aceasta distanta depinde de tensiunea nominala a liniei si de conditiile zonei (populata, nelocuita). 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 faza este făcută din mai multe fire, se numește split. 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.


Linii aeriene. Suporturile VL sunt structuri concepute pentru a susține firele la înălțimea necesară deasupra solului, apei sau a unui fel de structură de inginerie. În plus, cablurile de oțel împământate sunt suspendate pe suporturi, dacă este necesar, pentru a proteja firele de loviturile directe de trăsnet și supratensiunile aferente.

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

suporturi intermediare cele mai simple, servesc la susținerea firelor în secțiuni drepte ale liniei. Sunt cele mai comune; ponderea acestora este în medie de 80-90% din numărul total de linii aeriene. Firele de ele sunt fixate cu ajutorul unor ghirlande de susținere (suspendate) de izolatori sau izolatori de pini. Suporturile intermediare în regim normal sunt încărcate în principal din greutatea proprie a firelor, cablurilor și izolatorilor, ghirlande suspendate de izolatoare atârnând vertical.

Suporturi de ancorare instalat în locurile de fixare rigidă a firelor; ele sunt împărțite în terminale, unghiulare, intermediare și speciale. Suporturile de ancorare, concepute pentru componentele longitudinale și transversale ale tensiunii firelor (ghirlandele de tensiune ale izolatoarelor sunt situate orizontal), suferă cele mai mari sarcini, prin urmare sunt mult mai complicate 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 prin rezultanta unghiului de rotație; ancorele intermediare instalate pe secțiuni drepte lungi sunt, de asemenea, calculate pentru tensiunea unilaterală, care poate apărea atunci când o parte din fire se sparge în deschiderea adiacentă suportului.

Suporturile speciale sunt de următoarele tipuri: tranzitorie - pentru deschideri mari care traversează râuri, chei; ramificații - pentru realizarea ramurilor din linia principală; transpozițional - pentru a schimba ordinea amplasării firelor pe suport.

Împreună cu scopul (tipul), proiectarea suportului este determinată de numărul de linii aeriene și de poziția relativă a firelor (fazelor). Suporturile (și liniile) sunt realizate într-o variantă cu circuit simplu sau dublu, în timp ce firele de pe suporturi pot fi așezate într-un triunghi, orizontal, un brad de Crăciun inversat și un hexagon sau un butoi (Fig. 3.2).

Dispunerea asimetrică a firelor de fază unul față de celălalt (Fig. 3.2) determină inductanțe și capacități inegale diferite faze. Pentru a asigura simetria unui sistem trifazat și alinierea de fază a parametrilor reactivi pe linii lungi (mai mult de 100 km) cu o tensiune de 110 kV și mai sus, firele din circuit sunt rearanjate (transpuse) folosind suporturi adecvate.

Cu un ciclu complet de transpunere, fiecare fir (fază) uniform pe lungimea liniei ocupă în serie poziția tuturor celor trei faze pe suport (Fig. 3.3).

suporturi din lemn( fig. 3.4) sunt din pin sau zada și se folosesc pe linii cu tensiune de până la 110 kV în zonele forestiere, acum din ce în ce mai puțin. Elementele principale ale suporturilor sunt copii vitregi (atașamente) 1, rafturile 2, traversele 3, bretele 4, barele subtraversale 6 și traversele 5. Suporturile sunt ușor de fabricat, ieftine și ușor de transportat. Principalul lor dezavantaj este fragilitatea lor din cauza degradarii lemnului, în ciuda tratamentului său cu un antiseptic. Utilizarea copiilor vitregi (atașamente) din beton armat crește durata de viață a suporturilor până la 20-25 de ani.

Suporturile din beton armat (Fig. 3.5) sunt cele mai utilizate pe liniile cu tensiune de până la 750 kV. Ele pot fi de sine stătătoare (intermediare) și cu bretele (ancoră). Suporturile din beton armat sunt mai rezistente decat cele din lemn, usor de operat, mai ieftine decat cele metalice.

Suporturile metalice (oțel) ( fig. 3.6) sunt utilizate pe linii cu o tensiune de 35 kV și mai sus. Elementele principale includ rafturi 1, traverse 2, rafturi pentru cabluri 3, bretele 4 și fundația 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. pentru protectia anticoroziva.

Stâlpii metalici sunt utilizați în cazurile în care este dificil din punct de vedere tehnic și neeconomic să construiți linii aeriene pe stâlpi din lemn și din beton armat (traversarea râurilor, cheile, realizarea robinetelor din liniile aeriene etc.).

În Rusia, suporturi unificate din metal și beton armat de diferite tipuri au fost dezvoltate pentru liniile aeriene de toate tensiunile, ceea ce face posibilă producerea în masă a acestora, accelerarea și reducerea costurilor de construcție a liniilor.

Fire de linii aeriene.

Firele sunt concepute pentru a transmite energie electrică. Alături de o bună conductivitate electrică (posibil rezistență electrică mai mică), rezistență mecanică suficientă și rezistență la coroziune, acestea trebuie să satisfacă condițiile de economie. În acest scop, se folosesc fire din cele mai ieftine metale - aluminiu, oțel, aliaje speciale de aluminiu. Deși cuprul are cea mai mare conductivitate, firele de cupru nu sunt folosite în linii noi din cauza costurilor semnificative și a necesității pentru alte scopuri.

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

Pe liniile aeriene se folosesc predominant fire neizolate (goale). Conform designului, firele pot fi cu un singur și mai multe fire, goale (Fig. 3.7). Un singur fir, în principal 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 din fire multiple 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 montate exclusiv cu fire de oțel-aluminiu.

Firele de oțel-aluminiu au straturi de fire de aluminiu în jurul miezului de oțel. Aria secțiunii transversale a piesei din oțel este de obicei de 4-8 ori mai mică decât aluminiul, dar oțelul preia 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 o grosime mai mare a peretelui de gheață).

Clasa firelor de oțel-aluminiu indică secțiunea transversală a pieselor din aluminiu și oțel, de exemplu, AC 70/11, precum și date despre protecția anticorozivă, de exemplu, AKS, ASKP - aceleași fire ca și AC, dar cu umplutură de miez (C) sau toate firele (P) cu unsoare anticorozivă; ASC - același fir ca AC, dar cu un miez acoperit cu o peliculă de polietilenă. Firele cu protectie anticoroziva sunt folosite in zonele in care aerul este poluat cu impuritati care sunt distructive pentru aluminiu si otel. Zonele secțiunilor transversale ale firelor sunt normalizate de standardul de stat.

O creștere a diametrelor firelor cu același consum de material conductor poate fi realizată folosind fire cu umplutură dielectrică și fire goale (Fig. 3.7, d, e). Această utilizare reduce pierderile corona (vezi Secțiunea 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, AJ - tratate termic) au o rezistență mecanică mai mare în comparație cu aluminiul și aproape aceeași conductivitate electrică. Sunt utilizate pe linii aeriene cu o tensiune de peste 1 kV în zone cu o grosime a 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, care este zero, trei fire de fază izolate, un fir izolat (orice fază) pentru iluminatul exterior. Firele izolate în fază sunt înfăşurate în jurul firului neutru al purtătorului (Fig. 3.8).

Firul purtător este din oțel-aluminiu, iar firele de fază sunt din aluminiu. Acestea din urmă sunt acoperite cu polietilenă (sârmă de tip APV) termostabilizată (reticulat) rezistentă la lumină. 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 copaci în zona pe unde trece linia.

Cablurile de trăsnet, împreună cu eclatoarele, descărcătoarele, limitatoarele de tensiune și dispozitivele de împământare, servesc la protejarea liniei de supratensiuni atmosferice (descărcări de trăsnet). 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 trăsnetului 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 firele de oțel-aluminiu sunt folosite atunci când se folosesc cabluri pentru comunicații de înaltă frecvență. Fixarea cablurilor pe toate suporturile liniilor aeriene cu o tensiune de 220-750 kV trebuie efectuată folosind un izolator șuntat cu eclator. Pe liniile de 35-110 kV, cablurile sunt fixate pe suporturi intermediare metalice si din beton armat fara izolarea cablurilor.

Izolatoare ale liniilor de aer. 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 intemperii. Un avantaj esențial al izolatoarelor din sticlă este că atunci când sunt deteriorate, sticla călită se sparge. Acest lucru face mai ușor să găsiți izolatori deteriorați pe linie.

Conform designului, metodei de fixare pe suport, izolatorii sunt împărțiți în izolatori cu știfturi și suspensii. 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 cu cârlige sau știfturi. Izolatoare de suspensie (Fig. 3.9, V) utilizat pe linii aeriene cu o tensiune de 35 kV și mai mult. Acestea constau dintr-o piesă izolatoare din porțelan sau sticlă 1, un capac din fontă ductilă 2, o tijă metalică 3 și un liant de ciment 4.

Izolatoarele sunt asamblate în ghirlande (Fig. 3.9, G): sustinere pe suporturi intermediare si tensionare - pe ancora. Numărul de izolatori dintr-o ghirlandă depinde de tensiune, de tipul și materialul suporturilor și de poluarea atmosferei. 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 dintr-o ghirlandă este cu unul mai puțin 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 folosesc materiale polimerice au fost dezvoltate și sunt supuse unor teste industriale experimentale. Sunt un element de tijă din fibră de sticlă, protejat de o acoperire cu nervuri din fluoroplast sau cauciuc siliconic. Izolatoarele de tijă, în comparație cu izolatoarele de suspensie, au greutate și cost mai puține, rezistență mecanică mai mare decât cele din sticlă călită. Problema principală este de a asigura posibilitatea muncii lor pe termen lung (mai mult de 30 de ani).

Armare liniara este conceput pentru a fixa firele pe izolatoare și cablurile pe suporturi și conține următoarele elemente principale: cleme, conectori, distanțiere etc. (Fig. 3.10).

Clemele de susținere sunt utilizate pentru suspendarea și fixarea liniilor aeriene pe suporturi intermediare cu rigiditate limitată de terminare (Fig. 3.10, a). Pe suporturile de ancorare pentru fixarea rigidă a firelor, se folosesc ghirlande de tensionare și cleme de tensionare - tensiune și pană (Fig. 3.10, b, c). Fitingurile de cuplare (cercei, urechi, console, culbutori) sunt concepute pentru agățarea ghirlandelor pe suporturi. Ghirlanda de susținere (Fig. 3.10, d) se fixează pe traversa suportului intermediar cu ajutorul cercelului 1, care se introduce cu cealaltă parte în capacul izolatorului de suspensie superior 2. Ochiul 3 se folosește pentru atașați clema de susținere 4 la izolatorul inferior al ghirlandei.

Distanțierele de distanță (Fig. 3.10, e), instalate în trave de 330 kV și linii mai mari cu faze divizate, previn biciuirea, coliziunile 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, de exemplu).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 transmisie EE pe distanțe lungi este diverse opțiuni linii de transmisie compacte, caracterizate printr-o distanță mai mică între faze și, ca urmare, rezistențe inductive mai mici și lățimea traseului liniei (Fig. 3.11). La utilizarea suporturilor de „tip de acoperire” (Fig. 3.11, A) reducerea distanței se realizează datorită amplasării tuturor structurilor divizate de fază în interiorul „portalului învelitor”, sau pe o parte a suportului (Fig. 3.11, b). Convergenţa fazelor este asigurată cu ajutorul distanţierilor izolatori interfazici. Au fost propuse diferite opțiuni pentru linii compacte cu diametre netradiționale ale firelor de faze divizate (Fig. 3.11, in si).

Pe lângă reducerea lățimii traseului pe unitatea de putere transmisă, pot fi create linii compacte pentru a transmite putere sporită (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 a fazelor divizate. Sunt linii cu dublu circuit în care fazele diferitelor circuite cu același nume sunt deplasate în perechi. În acest caz, tensiunile deplasate cu un anumit unghi sunt aplicate circuitelor. Datorită schimbării regimului cu ajutorul unor dispozitive speciale ale unghiului de defazare, se realizează controlul parametrilor de linie.

linii de înaltă tensiune

Linie de alimentare(TL) - una dintre componentele rețelei electrice, un sistem de echipamente de putere concepute pentru a transmite energie electrică.

Conform MPTEEP (Reguli intersectoriale pentru funcționarea tehnică a instalațiilor electrice de consum) Linie de alimentare- O linie electrică care se extinde în afara centralei sau substației și destinată transportului de energie electrică.

Distinge aerȘi linii electrice prin cablu.

Informațiile sunt transmise și prin linii electrice folosind semnale de înaltă frecvență; conform estimărilor, aproximativ 60 de mii de canale HF sunt utilizate în Rusia prin liniile electrice. Ele sunt utilizate pentru controlul de supraveghere, transmiterea datelor de telemetrie, semnale de protecție a releului și automatizări de urgență.

Linii electrice aeriene

Linie electrică aeriană(VL) - dispozitiv conceput pentru transmiterea sau distribuția energiei electrice prin fire amplasate în aer liber și atașate cu ajutorul traverselor (consolate), izolatoarelor și fitingurilor la suporturi sau alte structuri (poduri, pasageri).

Compoziție VL

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

Documente care reglementează liniile aeriene

Clasificarea VL

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 unei rețele de contact etc.) folosesc linii de curent continuu.

Pentru liniile aeriene AC se adoptă următoarea scară de clasă de tensiune: AC - 0,4, 6, 10, (20), 35, 110, 150, 220, 330, 400 (substație Vyborg - Finlanda), 500, 750 și 1150 kV; constantă - 400 kV.

Prin programare

  • linii aeriene ultralungi cu o tensiune de 500 kV și mai mult (concepute pentru a conecta sisteme individuale de alimentare)
  • linii aeriene principale cu o tensiune de 220 și 330 kV (concepute pentru a transmite energie de la centrale puternice, precum și pentru a conecta sistemele electrice și combina centralele electrice în sistemele de energie - de exemplu, conectați centralele electrice cu puncte de distribuție)
  • linii aeriene de distribuție cu o tensiune de 35, 110 și 150 kV (destinate pentru alimentarea cu energie electrică a întreprinderilor și așezărilor de suprafețe mari - conectează punctele de distribuție cu consumatorii)
  • VL 20 kV și mai jos, furnizând energie electrică consumatorilor

Prin tensiune

  • VL până la 1 kV (VL din cea mai joasă clasă de tensiune)
  • VL peste 1 kV
    • VL 1-35 kV (clasa de medie tensiune VL)
    • VL 110-220 kV (VL din clasa de înaltă tensiune)
    • VL 330-500 kV (VL din clasa de tensiune foarte înaltă)
    • VL 750 kV și mai sus (VL din clasa de tensiune ultra-înaltă)

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

După modul de funcţionare a neutrelor în 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, un astfel de 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 masă printr-o inductanță). În Rusia, este utilizat în rețelele cu o tensiune de 3-35 kV cu curenți mari de defecțiuni la pământ monofazate.
  • Rețele trifazate cu neutri împământați efectiv (rețele de înaltă și foarte înaltă tensiune, ale căror neutre sunt conectate direct la pământ sau printr-o rezistență activă mică). În Rusia, acestea sunt rețele cu o tensiune de 110, 150 și parțial 220 kV, adică. rețele în care se folosesc transformatoare, și nu autotransformatoare, care necesită obligatorie împământarea surdă a neutrului în funcție de modul de funcționare.
  • Rețele cu neutru solid împământat (neutrul transformatorului sau al generatorului este conectat la dispozitivul de împământare direct sau prin rezistență scăzută). Acestea includ rețele cu o tensiune mai mică de 1 kV, precum și rețele cu o tensiune de 220 kV și mai mult.

Dupa modul de functionare in functie de starea mecanica

  • Linie aeriană de funcționare normală (firele și cablurile nu sunt rupte)
  • Operare de urgență a liniilor aeriene (cu ruperea completă sau parțială a firelor și cablurilor)
  • Linia aeriană a modului de instalare de funcționare (în timpul instalării suporturilor, firelor și cablurilor)

Elementele principale ale liniilor aeriene

  • urmări- poziţia axei liniei aeriene pe suprafaţa pământului.
  • Pichete(PC) - segmentele 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 centrul de amplasare a sprijinului în natură pe traseul liniei aeriene în construcție.
  • Pichetarea producției- instalarea indicatoarelor de pichet și de centru pe traseu în conformitate cu declarația de amplasare a suporturilor.
  • fundație de sprijin- o structură îngropată în pământ sau sprijinită pe acesta și care transferă asupra acesteia sarcini de la suport, izolatori, fire (cabluri) și de la influențe externe (gheață, vânt).
  • fundație fundație- solul din partea inferioară a gropii, care percepe sarcina.
  • span(lungimea travei) - distanța dintre centrele celor două suporturi pe care sunt suspendate firele. Distinge intermediar(între două suporturi intermediare adiacente) și ancoră(între suporturile de ancorare) se întinde. interval 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- distanța verticală de la punctul cel mai de jos al firului din travee până la structurile inginerești încrucișate, suprafața pământului sau a apei.
  • Plume (O buclă) - o bucată de sârmă care leagă firele întinse ale ancorelor adiacente de pe suportul ancorei.

Linii de alimentare prin cablu

Linie de alimentare prin cablu(KL) - este o linie pentru transmiterea energiei electrice sau a impulsurilor sale individuale, constând din unul sau mai multe cabluri paralele cu manșoane de conectare, blocare și capăt (borne) și elemente de fixare, iar pentru linii umplute cu ulei, în plus, cu alimentatoare și un sistem de alarmă de presiune uleiuri.

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

instalatiile prin cablu sunt

  • tunel de cablu- o structură închisă (coridorul) cu structuri de susținere amplasate în ea pentru amplasarea cablurilor și cutiilor de cabluri pe acestea, cu trecere liberă pe toată lungimea, permițând pozarea cablurilor, reparații și inspecții ale liniilor de cabluri.
  • canal de cablu- inchisa si ingropata (partial sau complet) in sol, podea, tavan, etc. structura impracticabila destinata sa gazduiasca cablurile in aceasta, a carei pozare, verificare si reparare se poate face numai cu tavanul scos.
  • arborele de cablu- o structură verticală de cablu (de obicei de secțiune dreptunghiulară), a cărei înălțime este de câteva ori mai mare decât latura secțiunii, echipată cu console sau o scară pentru ca oamenii să se deplaseze de-a lungul acesteia (puțuri de trecere) sau un perete complet sau parțial detașabil ( mine fără trecere).
  • podea de cablu- o parte a clădirii delimitată de planşeu şi planşeu sau acoperire, cu o distanţă între planşeu şi părţile proeminente ale planşeului sau acoperirii de cel puţin 1,8 m.
  • etaj dublu- o cavitate delimitată de pereții camerei, suprapunere între podeleși podeaua camerei cu plăci detașabile (pe toată sau pe o parte a zonei).
  • bloc de cablu- structura de cabluri cu tevi (canale) pentru pozarea cablurilor in ele cu puturi aferente acesteia.
  • camera prin cablu- o structură subterană de cablu închisă cu o placă oarbă detașabilă din beton, destinată așezării cutiilor de cabluri sau pentru tragerea cablurilor în blocuri. O cameră care are o trapă pentru a intra în ea se numește puț de cablu.
  • suport pentru cabluri- structura de cablu prelungită supraterană sau deschisă la sol orizontală sau înclinată. Pasajul superior al cablului poate fi circulabil sau fără trecere.
  • galerie de cabluri- suprateran sau sol închis complet sau parțial (de exemplu, fără pereți laterali) structură de cablu prelungită orizontală sau înclinată.

După tipul de izolație

Izolarea 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)

Izolația gazoasă și unele tipuri de izolații lichide și solide nu sunt indicate aici din cauza utilizării lor relativ rare la momentul scrierii.

Pierderi în 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 cu aceeași cantitate) cu ajutorul unui transformator, care, la transmiterea aceleiași puteri, poate reduce semnificativ pierderile. Cu toate acestea, pe măsură ce tensiunea crește, încep să apară diferite tipuri de fenomene de descărcare.

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

În liniile aeriene de ultra-înaltă tensiune există pierderi de putere activă către corona (descărcare corona). Aceste pierderi depind în mare măsură de conditiile meteo(pe vreme uscată pierderile sunt mai mici, respectiv, pe ploaie, burniță, ninsoare, aceste pierderi cresc) și despicarea firului în fazele liniei. Pierderile corona pentru linii de diferite tensiuni au propriile 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 locul unui fir, se folosesc trei sau mai multe fire într-o fază. Aceste fire sunt situate la o distanță egală unul de celălalt. Se dovedește că raza echivalentă a fazei de scindare, aceasta reduce tensiunea pe un fir separat, care, la rândul său, reduce pierderile pe coroană.

- (VL) - o linie electrică, ale cărei fire sunt susținute deasupra solului cu ajutorul suporturilor, izolatoarelor. [GOST 24291 90] Titlul termenului: Echipamente electrice Titluri ale enciclopediei: Echipamente abrazive, Abrazive, Autostrăzi ... Enciclopedie de termeni, definiții și explicații ale materialelor de construcție

LINIE AERIENĂ DE ALIMENTARE- (linie electrică, linie de transmisie a energiei electrice, o structură concepută pentru a transmite energie electrică la o distanță de la centralele electrice la consumatori; plasată în aer liber și realizată de obicei cu fire neizolate care sunt suspendate cu ... ... Marea Enciclopedie Politehnică

Linie electrică aeriană- (VL) un dispozitiv de transmitere și distribuție a energiei electrice prin fire amplasate în aer liber și atașate cu ajutorul izolatoarelor și armăturilor la suporturi sau console, rafturi pe structuri inginerești (poduri, pasageri etc.) ... Terminologie oficială

linie electrică aeriană- 51 de linii electrice aeriene; Linie aeriană Linie electrică, ale cărei fire sunt susținute deasupra solului cu ajutorul unor suporturi, izolatori 601 03 04 de Freileitung en overhead line fr ligne aérienne

Linie de cablu (CL)- o linie pentru transportul energiei electrice, formată din unul sau mai multe cabluri paralele, realizate într-un fel prin pozare (Fig. 1.29). Liniile de cablu sunt așezate acolo unde construcția liniilor aeriene este imposibilă din cauza teritoriului înghesuit, inacceptabil din punct de vedere al reglementărilor de siguranță, nepractic din punct de vedere al indicatorilor economici, arhitecturali și de planificare și al altor cerințe. Cea mai bună aplicație CL a fost găsit în timpul transmiterii și distribuției EE în întreprinderi industriale și orașe (sisteme interne de alimentare cu energie electrică) în timpul transmiterii EE prin corpuri mari de apă

Avantajele și avantajele liniilor de cablu în comparație cu liniile aeriene: rezistența la intemperii, secretul traseului și inaccesibilitatea persoanelor neautorizate, pagube mai mici, compactitatea liniei și posibilitatea unei dezvoltări extinse a alimentării cu energie a consumatorilor din zonele urbane și industriale. Cu toate acestea, liniile de cablu sunt mult mai scumpe decât liniile aeriene de aceeași tensiune (în medie de 2-3 ori pentru liniile de 6-35 kV și de 5-6 ori pentru liniile de 110 kV și mai sus), mai dificil de construit și de operat.

Orez. 1.29. Modalităţi de pozare a cablurilor şi structurilor de cabluri: a - şanţ de pământ; b-colector;c-tunel; canal g; d - pasaj superior; e - bloc

ÎN Compoziția CL include: cablu, echipamente pentru conectarea și secționarea secțiunilor de cablu și conectarea capetelor de cablu la echipamentele și barele colectoare ale tabloului de distribuție (fittinguri pentru cabluri - în principal diverse cuplari), structuri de construcții, elemente de fixare, precum și echipamente de completare cu petrol sau gaz (pentru ulei - și cabluri umplute cu gaz).

Clasificarea liniilor de cablu corespunde practic cu clasificarea cablurilor incluse în aceasta. Principalele caracteristici sunt:

Tip de curent;

Tensiune nominală;

Numărul elementelor purtătoare de curent;

material electroizolant;

Natura impregnării și metoda de creștere a rezistenței electrice a izolației hârtiei;

Material teaca.

(Aceste caracteristici acoperă numai cablurile care funcționează în condiții de răcire liberă. Există cabluri cu răcire forțată cu apă sau ulei, precum și cabluri criogenice.)

Cablu- un produs finit de fabrică, constând din miezuri izolate conducătoare de curent, închise într-o manta și armătură ermetică de protecție, protejându-le de umiditate, acizi și deteriorare mecanică. Cablurile de alimentare au de la unul la patru conductori din aluminiu sau cupru cu o secțiune transversală de 1,5-2000 mm 2. Miezuri cu o secțiune transversală de până la 16 mm 2 - un singur fir, peste - mai multe fire. După forma secțiunii transversale, conductoarele sunt rotunde, segmentare sau sectoriale.

Cablurile cu tensiune de până la 1 kV sunt realizate, de regulă, cu patru nuclee, tensiune 6-35 kV - trei nuclee și tensiune 110-220 kV - unic.



Carcasele de protecție sunt realizate din plumb, aluminiu, cauciuc și PVC. În cablurile de 35 kV, fiecare miez este închis suplimentar într-o manta de plumb, care creează un câmp electric mai uniform și îmbunătățește disiparea căldurii. Egalizarea câmpului electric în cablurile cu izolație și manta din plastic se realizează prin ecranarea fiecărui miez cu hârtie semiconductivă.

În cablurile pentru o tensiune de 1-35 kV, pentru a crește rezistența electrică, între miezurile izolate și manta se așează un strat de izolație a centurii.

Armura de cablu din benzi de oțel sau fire de oțel galvanizat este protejată împotriva coroziunii printr-un înveliș exterior din fire de cablu impregnat cu bitum și acoperit cu cretă.

În cablurile cu o tensiune de 110 kV și mai sus, pentru a crește rezistența electrică a izolației din hârtie, acestea sunt umplute cu gaz sau ulei sub presiune (cabluri cu gaz și cu ulei).

Linii de cabluri de înaltă tensiune

Nu se folosesc linii de cablu cu impregnare vâscoasă la tensiuni peste 35 kV. Acest lucru se datorează faptului că incluziunile de aer rămân întotdeauna în izolația cablului finit. Prezența lor reduce semnificativ rezistența dielectrică a izolației. Incluziunile de aer, în funcție de localizarea lor, suferă ionizare cu toate consecințele care decurg, sau rolul lor negativ se manifestă în legătură cu apariția proceselor termice. Cablul este supus periodic la încălzire și răcire din cauza modificărilor puterii transmise. Creșterea și scăderea volumului cablului duce la creșterea incluziunilor de aer, migrarea acestora către miezul conductor și defalcarea ulterioară.

Puteți elimina aceste fenomene în două moduri:

Exclude incluziunile de aer;

Creșteți presiunea în incluziunile de aer (gaz).

Prima metodă este utilizată în cablurile umplute cu ulei de joasă presiune (OLC) cu canale de ulei în interiorul miezului, a doua - în OLS presiune ridicata așezate în conducte de oțel.

Cabluri umplute cu ulei de joasă presiune .

MNC-urile de joasă presiune (până la 0,05 MPa) sunt produse ca un singur nucleu, sunt produse în masă pentru tensiuni de 110, 150 și 220 kV și au conductori de cupru cu o secțiune transversală de 120-800 în manta de plumb sau aluminiu.

În funcție de condițiile de pozare - în pământ (în șanțuri), când cablul nu este supus condițiilor de tracțiune și este protejat de deteriorarea mecanică; sau sub apă, în zone mlăștinoase și unde este supus forțelor de întindere, se folosesc diverse tipuri de cablu umplut cu ulei.

Cabluri umplute cu ulei de înaltă presiune .

Cablurile umplute cu ulei de înaltă presiune (OLC) sunt fabricate pentru tensiuni de 110, 220, 330, 380 și 500 kV.

Miezurile unui astfel de cablu sunt produse:

a) într-o teacă temporară de plumb care protejează izolația de umiditate și deteriorare în timpul transportului și este îndepărtată în timpul instalării;

b) fără coajă. În acest caz, miezurile cablurilor sunt livrate pe șină într-un recipient etanș umplut cu ulei.

În timpul instalării, conductoarele de cupru izolate și ecranate, cu o secțiune transversală de 120-700, cu fire de alunecare semicirculare suprapuse, sunt trase în țevi de oțel. La = 500 kV, diametrul exterior al conductei este de 273 mm cu o grosime a peretelui de 10 mm.

Pentru astfel de linii de cablu, presiunea uleiului este de 1,08 - 1,57 MPa. Datorită presiunii ridicate, rigiditatea dielectrică crește. Conductele sunt o bună protecție împotriva deteriorărilor mecanice.

Conductele sunt sudate din segmente lungi de 12 m. Compensarea pentru modificările volumului de ulei cu schimbări de temperatură și menținerea presiunii uleiului în conductă se realizează printr-un dispozitiv automat de alimentare, care este situat la un capăt al conductei (pentru lungimi scurte) sau la ambele capete (pentru lungimi mari).

Există și cabluri de medie presiune umplute cu ulei, cabluri cu materiale polimerice ca izolație etc.

Marca, denumirea cablului indică informații despre designul său, tensiunea nominală, numărul și secțiunea transversală a nucleelor. Pentru cablurile cu patru fire cu tensiune de până la 1 kV, secțiunea transversală a celui de-al patrulea miez ("zero") este mai mică decât cea de fază. De exemplu, cablu VPG-1- 3x35 + 1x25 - un cablu cu trei miezuri de cupru cu o secțiune transversală de 35 mm 2 și un al patrulea cu o secțiune transversală de 25 mm ", izolație din polietilenă (P) pentru 1 kV cu o manta din PVC (V), neblindată, fără capac exterior (D) "_ pentru așezarea în interior, în canale, tuneluri, în absența influențelor mecanice asupra cablului; cablu AOSB-35-3x70 - un cablu cu trei miezuri de aluminiu (A) de 70 mm 2, cu izolație de 35 kV, cu miezuri cu plumb (O) separat, într-o manta de plumb (C), blindat (B) cu benzi de oțel, cu un capac exterior de protecție - pentru așezarea într-un șanț de pământ;

OSB-35__3x70 - același cablu, dar cu conductori de cupru.

Proiectele unor cabluri sunt prezentate în fig. 1.30. Pe fig. Sunt date cabluri de alimentare 1.30, a, b cu tensiune de până la 10 kV.

Un cablu cu patru fire cu o tensiune de 380 V (vezi Fig. 1.30, a) conţine elementele: 1 - conductoare de fază conductoare; 2 - izolarea fazei de hârtie și a curelei; 3 - carcasă de protecție; 4 - armură de oțel; 5 - capac de protectie; 6 - umplutură de hârtie; 7 - miez zero.

Un cablu cu trei fire cu izolație din hârtie cu o tensiune de 10 kV (Fig. 1.30, b) conține elementele: 1 - conductori purtători de curent; 2 - izolarea fazelor; 3 - izolarea generală a centurii; 4 - carcasă de protecție; 5 - pernă sub armură; 6 - armură de oțel; 7 - capac de protectie; 8 - umplutură.

Un cablu cu trei fire cu o tensiune de 35 kV este prezentat în fig. ora 1.30 a.m. Include: 1 - fire conductoare rotunde; 2 - ecrane semiconductoare; 3 - izolarea fazelor; 4 - teaca de plumb; 5 - perna; 6 - umplutură de fire de cablu; 7 - armură de oțel; 8 - capac de protectie.

Pe fig. 1.30, d prezintă un cablu umplut cu ulei de presiune medie și înaltă cu o tensiune de 110-220 kV. Presiunea uleiului previne intrarea aerului și ionizarea, eliminând una dintre principalele cauze ale defectării izolației. Trei cabluri monofazate sunt plasate într-o țeavă de oțel 4 umplută cu ulei sub presiune 2. Miezul purtător de curent 6 este format din fire rotunde de cupru și este acoperit cu izolație de hârtie 1 cu impregnare vâscoasă; ecranul 3 este suprapus peste izolație sub formă de bandă de cupru perforată și fire de bronz, care protejează izolația de deteriorarea mecanică atunci când cablul este tras prin țeavă. In afara țeavă de oțel protejat de capac 5 .

Cablurile din izolație PVC, produse din trei, patru și cinci fire (1.30, e) sau monofilare (Fig. 1.30, e), sunt larg răspândite. Pentru informații mai detaliate despre diferitele tipuri și mărci de cabluri, domeniile lor de aplicare, vezi.

Cablurile sunt realizate în segmente de lungime limitată în funcție de tensiune și secțiune. La așezare, segmentele sunt conectate prin intermediul unor cuplaje care etanșează îmbinările. În acest caz, capetele miezurilor cablurilor sunt eliberate de izolație și etanșate în clemele de conectare.

La așezarea cablurilor de 0,38-10 kV în pământ, pentru a proteja împotriva coroziunii și a deteriorărilor mecanice, joncțiunea este închisă într-o carcasă de protecție detașabilă din fontă. Pentru cablurile de 35 kV se folosesc și carcase din oțel sau fibră de sticlă.

Fiabilitatea întregii linii de cablu este în mare măsură determinată de fiabilitatea fitingurilor sale, adică cuplajele tipuri variateși numiri.

Îmbinările cablurilor de înaltă tensiune sunt clasificate în funcție de trei caracteristici principale.

De programare cuplajele sunt împărțite în trei grupuri principale - terminal, conectareȘi blocare, mai mult, dintre cele terminale se disting cuplajele deschise și presetupele de cablu în transformatoare și dispozitive de înaltă tensiune, iar dintre cele de conectare - cuplajele propriu-zise de conectare, ramificare și conectare - ramificație.

De tip de izolație electrică cuplajele se împart în două grupe: cu stratificatȘi monolitic izolatie. Izolație laminată se realizează prin înfășurarea benzilor din hârtie de cablu, folie sintetică sau compozițiile acestora și umplute cu unul sau altul mediu (petrol, gaz) sub sau fără exces de presiune. Izolație monolitică formate prin extrudarea sau sinterizarea materialelor izolante în matrițe încălzite.

După tipul de curent distinge între cuplaje pentru cabluri de curent alternativ, continuu și de impuls. Cuplajele cablurilor AC pot fi realizate monofazate și trifazate.

Proiectarea cuplajelor cablurilor de alimentare de înaltă tensiune este determinată în primul rând de tipul de cablu pentru care sunt destinate.

Utilizați la capetele cablurilor mâneci de capăt sau fitinguri de capăt.

Orez. 1.30. Cabluri de alimentare: a - tensiune cu patru fire 380 V;

b- miez de sârmă cu izolație din hârtie cu o tensiune de 10 kV; c - tensiune trifilare 35 kV; g - presiune ridicată umplută cu ulei; d - mononucleu cu izolație din plastic

Pe fig. 1.31a, este prezentată conectarea unui cablu de joasă tensiune cu trei fire 2 într-un manșon din fontă 1. Capetele cablului sunt fixate cu un distanțier din porțelan 3 și conectate cu o clemă 4. Manșoane pentru cablu până la 10 kV cu izolație din hârtie sunt umplute cu compuși bituminoși, cablurile 20-35 kV sunt umplute cu ulei. Pentru cablurile cu izolație din plastic, cuplajele sunt utilizate din tuburi izolante termocontractabile, al căror număr corespunde numărului de faze, și un tub termocontractabil pentru un miez zero, așezat într-un manșon etanș (Fig. 1.31, b) .

Orez. 1.31. Cuplaje pentru cabluri cu trei și patru fire cu tensiune de până la 1 kV: a - fontă; b- din tuburi izolante termocontractabile

Pe fig. 1.32, și prezintă un cuplaj trifazat umplut cu mastic pentru instalare în exterior cu izolatori din porțelan pentru cabluri cu tensiunea de 10 kV. Pentru cablurile cu trei fire izolate din plastic, terminația prezentată în fig. 1.32b. Este alcătuit dintr-o mănușă termocontractabilă rezistentă la mediu 1 și tuburi termocontractabile semiconductoare 2, cu care sunt formate trei cabluri cu un singur conductor la capătul unui cablu cu trei fire. Tuburile termocontractibile izolante 3 sunt puse pe miezuri individuale. suma corectă izolatori termocontractibili 4.


Orez. 1.32. Terminaţii pentru cabluri trifilare cu tensiunea de 10 kV: a - instalaţie exterioară cu izolatoare din porţelan; b - instalatie exterioara cu izolatie din plastic; c - instalatie in interior cu taiere uscata

Pentru cablurile de 10 kV și mai jos cu izolație din plastic în interior, se utilizează tăierea uscată (Fig. 1.32, e). Capetele tăiate ale cablului cu izolație 3 sunt învelite cu bandă adezivă PVC 5 și lăcuite; capetele cablului sunt sigilate cu masa de cablu 7 și o mănușă izolatoare 1 care se suprapune pe mantaua cablului 2, capetele mănușii și miezul sunt suplimentar sigilate și învelite cu bandă PVC 4, 5, aceasta din urmă este fixată cu bandaje cu sfoară 6 pentru a preveni întinderea și desfășurarea.

Metoda de pozare a cablurilor determinat de condiţiile traseului liniei. Cablurile sunt așezate tranșee de pământ, blocuri, tuneluri, tuneluri de cabluri, colectoare, de-a lungul pasajelor de cabluri, precum și de-a lungul etajelor clădirilor (Fig. 1.29).

Cel mai frecvent în zonele urbane întreprinderile industriale cablurile sunt așezate tranșee de pământ . Pentru a preveni deteriorarea cauzată de deviațiile de la fundul șanțului, se creează o pernă moale dintr-un strat de pământ cernut sau nisip. La așezarea mai multor cabluri de până la 10 kV într-un șanț, distanța orizontală dintre ele trebuie să fie de cel puțin 0,1 m, între cabluri 20-35 kV - 0,25 m. Cablul este acoperit cu un strat mic din același sol și acoperit cu cărămidă. sau plăci de beton pentru a proteja împotriva deteriorării mecanice. După aceea, șanțul de cablu este acoperit cu pământ. În locurile de traversare a drumurilor și la intrările în clădiri, cablul este așezat în azbociment sau alte țevi. Acest lucru protejează cablul de vibrații și permite repararea fără deschiderea patului drumului. Așezarea în șanțuri este cel mai puțin costisitor mod de conducte pentru cabluri EE.

În locurile de așezare un numar mare cablurile, solul agresiv și curenții vagabonzi limitează posibilitatea așezării lor în pământ. Prin urmare, împreună cu alte comunicații subterane, sunt utilizate structuri speciale: colectoare, tuneluri, canale, blocuri și pasaje supraterane .

Colector(Fig. 1.29, b) servește la co-locarea diferită utilitati subterane: cabluri electrice și comunicații, alimentare cu apă de-a lungul autostrăzilor orașului și pe teritoriul marilor întreprinderi.

Cu un număr mare de cabluri așezate în paralel, de exemplu, de la construirea unei centrale puternice, așezate în interior tuneluri

(Fig. 1.29, c). Aceasta îmbunătățește condițiile de funcționare, reduce suprafața pământului necesară pentru pozarea cablurilor. Cu toate acestea, costul tunelurilor este foarte mare. Tunel Este destinat numai așezării liniilor de cablu. Este construit subteran din beton prefabricat sau conducte de canalizare cu diametru mare, capacitatea tunelului este de la 20 la 50 de cabluri.

Cu mai puține cabluri, folosiți canale prin cablu (Fig. 1.29, d), închis de pământ sau ajungând la nivelul suprafeței solului.

Rafturi de cabluri și galerii(Fig. 1.29, e) sunt utilizate pentru pozarea supraterană a cablurilor. Acest tip de structuri de cabluri este utilizat pe scară largă acolo unde pozarea directă a cablurilor de alimentare în pământ este periculoasă din cauza alunecărilor de teren, alunecărilor de teren, permafrostului etc. În canalele de cabluri, tuneluri, colectoare și pasaje supraterane, cablurile sunt așezate de-a lungul consolelor de cablu.

ÎN marile orașe iar în întreprinderile mari, uneori sunt pozate cabluri blocuri (Fig. 1.29, e), reprezentând conducte de azbociment, rosturi care se etanșează cu beton. Cu toate acestea, cablurile din ele sunt slab răcite, ceea ce le reduce debitul. Prin urmare, cablurile trebuie așezate în blocuri numai dacă este imposibil să le așezi în șanțuri.

În clădiri, de-a lungul pereților și tavanelor, fluxuri mari de cabluri sunt așezate în tăvi și cutii metalice. Cabluri simple poate fi așezat deschis de-a lungul pereților și tavanelor sau ascuns: în țevi, în plăci goale și alte părți ale clădirii.