Kada se koriste nadzemni vodovi? Električni vodovi (TL)

Nadzemni vodovi (VL) koriste se za prijenos električne energije kroz žice položene na otvorenom i pričvršćene na posebne nosače ili nosače inženjerskih konstrukcija pomoću izolatora i fitinga. Glavni konstruktivni elementi nadzemnih vodova su žice, zaštitni kablovi, nosači, izolatori i linearni spojevi. U urbanim uslovima nadzemni vodovi se najviše koriste na periferiji, kao iu zgradama do pet spratova. Elementi nadzemnih vodova moraju imati dovoljnu mehaničku čvrstoću, stoga se pri njihovom projektovanju, osim električnih, izvode i mehanički proračuni kako bi se utvrdio ne samo materijal i poprečni presjek žica, već i vrsta izolatora i nosača, razmak između žica i nosača itd.

Ovisno o namjeni i mjestu ugradnje, razlikuju se sljedeće vrste nosača:

srednji, dizajniran za podupiranje žica na ravnim dijelovima vodova. Udaljenost između nosača (raspona) je 35-45 m za napone do 1000 V i oko 60 m za napone 6-10 kV. Žice su ovdje pričvršćene pomoću izolatora na iglicama (ne čvrsto);

sidro, koje ima čvršću i izdržljiviju strukturu da apsorbuje uzdužne sile iz razlike u napetosti duž žica i podupire (u slučaju loma) sve žice koje su ostale u rasponu sidra. Ovi nosači se postavljaju i na ravnim dionicama trase (raspona od oko 250 m za napon od 6-10 kV) i na raskrsnicama sa različitim objektima. Pričvršćivanje žica na sidrene nosače vrši se čvrsto na izolatore ovjesa ili klinova;

terminal, instaliran na početku i na kraju linije. Oni su vrsta sidrenih nosača i moraju izdržati jednostranu napetost žica koja stalno djeluje;

ugaone, postavljene na mjestima gdje se mijenja smjer rute. Ovi oslonci su ojačani podupiračima ili metalnim podupiračima;

specijalni ili prelazni, postavljeni na raskrsnici nadzemnih vodova sa objektima ili preprekama (rijeke, željeznice, itd.). Od ostalih nosača iste linije razlikuju se po visini ili dizajnu.

Za izradu nosača koristi se drvo, metal ili armirani beton.

Drveni nosači, ovisno o dizajnu, mogu biti:

single;

U obliku slova A, koji se sastoji od dva nosača, koji se spajaju na vrhu i razilaze se u podnožju;

trokraki, koji se sastoje od tri stalka koji se približavaju vrhu i razilaze se u podnožju;

U obliku slova U, koji se sastoji od dva nosača spojena na vrhu horizontalnom traverzom;

AP-oblika, koji se sastoji od dva nosača u obliku slova A povezana horizontalnom traverzom;

kompozit, koji se sastoji od stalka i prefiksa (posinka), pričvršćenog na njega zavojem od čelične žice.

Da bi se produžio vijek trajanja, drveni nosači su impregnirani antisepticima, koji značajno usporavaju proces propadanja drva. U radu se antiseptički tretman provodi nanošenjem antiseptičkog zavoja na mjesta sklona truljenju, a antiseptičkom pastom se zamažu sve pukotine, spojevi i posjekotine.

Metalni nosači se izrađuju od cijevi ili profilnog čelika, armiranog betona - u obliku šupljih okruglih ili pravokutnih nosača sa sve manjim poprečnim presjekom prema vrhu nosača.

Izolatori i kuke se koriste za pričvršćivanje nadzemnih vodova na nosače, a izolatori i igle se koriste za njihovo pričvršćivanje na traverzu. Izolatori mogu biti porculanske ili staklene igle ili suspenzije (na mjestima sidrenja) izvedbe (sl. 1, a-c). Čvrsto se zašrafljuju na kuke ili igle pomoću posebnih polietilenskih kapa ili kudelje natopljene crvenim olovom ili uljem za sušenje.

Slika 1. a - pin 6-10 kV; b - pin 35 kV; u - suspendovan; g, e - štap polimer

Izolatori nadzemnih vodova izrađuju se od porculana ili kaljenog stakla - materijala visoke mehaničke i električne čvrstoće i otpornosti na vremenske utjecaje. Suštinska prednost staklenih izolatora je u tome što se kaljeno staklo kada se oštete. To olakšava pronalaženje oštećenih izolatora na liniji.

Po dizajnu, izolatori su podijeljeni na pin i ovjes.

Pin izolatori se koriste na vodovima napona do 1 kV, 6-10 kV i rjeđe 35 kV (sl. 1, a, b). Pričvršćuju se na nosače kukama ili iglama.

Viseći izolatori (slika 1, c) koriste se na nadzemnim vodovima napona od 35 kV i više. Sastoje se od porcelanskog ili staklenog izolacijskog dijela 1, kape od nodularnog željeza 2, metalne šipke 3 i cementnog veziva 4. Viseći izolatori su sastavljeni u vijence, koji su potporni (na međunosačima) i zatezni (na ankernim nosačima). Broj izolatora u nizu određen je linijskim naponom; 35 kV - 3-4 izolatora, 110 kV - 6-8.

Koriste se i polimerni izolatori (slika 1, d). Oni su štapni element od stakloplastike, na koji se postavlja zaštitni premaz sa rebrima od fluoroplasta ili silikonske gume:

Na žice nadzemnih vodova postavljaju se zahtjevi za dovoljnu mehaničku čvrstoću. Mogu biti jednožilni ili višežilni. Jednožilne čelične žice se koriste isključivo za vodove napona do 1000 V; upredene žice od čelika, bimetala, aluminija i njegovih legura postale su dominantne zbog svoje povećane mehaničke čvrstoće i fleksibilnosti. Najčešće se na nadzemnim vodovima napona do 6-10 kV koriste aluminijske žice razreda A i pocinčane čelične žice razreda PS.

Čelično-aluminijske žice (sl. 2, c) koriste se na nadzemnim vodovima napona iznad 1 kV. Proizvode se sa različitim omjerima presjeka aluminijskih i čeličnih dijelova. Što je ovaj odnos manji, to je veća mehanička čvrstoća žice i stoga se koristi u područjima sa težim klimatskim uslovima (sa većom debljinom ledenog zida). Razred čelično-aluminijskih žica označava presjeke aluminijskih i čeličnih dijelova, na primjer, AC 95/16.

Slika 2. a - opšti prikaz upletene žice; b - presjek aluminijske žice; u - preseku čelično-aluminijumske žice

Žice izrađene od aluminijskih legura (AN - ne termički obrađene, AJ - termički obrađene) imaju veću mehaničku čvrstoću u odnosu na aluminij i gotovo istu električnu provodljivost. Koriste se na nadzemnim vodovima napona iznad 1 kV u područjima sa debljinom ledenog zida do 20 mm.

Žice su raspoređene na različite načine. Na vodovima s jednim krugom, obično su raspoređeni u trokut.

Trenutno se široko koriste takozvane samonoseće izolirane žice (SIP) napona do 10 kV. U liniji od 380 V, žice se sastoje od noseće gole žice, koja je nula, tri izolirane linearne žice, jedne izolirane žice za vanjsko osvjetljenje. Linearne izolirane žice su namotane oko noseće neutralne žice. Noseća žica je čelik-aluminij, a žice linije su aluminijske. Potonji su prekriveni polietilenom (žicom tipa APV) otpornim na toplinu (poprečno povezani). Prednosti nadzemnih vodova sa izoliranim žicama u odnosu na vodove sa golim žicama uključuju odsustvo izolatora na nosačima, maksimalno korištenje visine nosača za vješanje žica; nema potrebe sjeći drveće u području gdje linija prolazi.

Za grane od vodova napona do 1000 V do ulaza u zgrade koriste se izolovane žice marke APR ili AVT. Imaju nosivu čeličnu sajlu i izolaciju otpornu na vremenske uvjete.

Žice se pričvršćuju na nosače na različite načine, ovisno o njihovoj lokaciji na izolatoru. Na srednjim nosačima žice su pričvršćene na izolatore iglica stezaljkama ili žicom za pletenje od istog materijala kao i žica, a potonja ne bi trebala imati zavoje na mjestu pričvršćivanja. Žice koje se nalaze na glavi izolatora pričvršćene su pletivom za glavu, na vratu izolatora - bočnim pletivom.

Na sidrenim, ugaonim i krajnjim nosačima žice napona do 1000 V učvršćuju se uvijanjem žica takozvanim "utikačem", žice napona 6-10 kV - sa petljom. Na sidrenim i ugaonim nosačima, na mjestima prijelaza kroz željezničke pruge, prilazne puteve, tramvajske pruge i na raskrsnicama s raznim dalekovodima i komunikacijskim vodovima, koristi se dvostruki ovjes žica.

Spajanje žica vrši se ravnim stezaljkama, stisnutim ovalnim konektorom, ovalnim konektorom upletenim posebnim uređajem. U nekim slučajevima, zavarivanje se koristi pomoću termičkih patrona i posebnog aparata. Za čvrste čelične žice, zavarivanje u preklopu može se primijeniti pomoću malih transformatora. U rasponima između nosača nije dozvoljeno imati više od dva žičana spoja, a u rasponima ukrštanja nadzemnih vodova sa različitim konstrukcijama nije dozvoljeno spajanje žica. Na nosačima, veza mora biti izvedena tako da ne doživi mehaničko opterećenje.

Linijski priključci se koriste za pričvršćivanje žica na izolatore i izolatora na nosače i dijele se na sljedeće glavne tipove: stezaljke, spojnice, konektori itd.

Obujmice služe za pričvršćivanje žica i kablova i njihovo pričvršćivanje na vijence izolatora i dijele se na noseće, obješene na međunosače, i zatezne, koje se koriste na nosačima tipa anker (sl. 3, a, b, c).

Slika 3 a - noseća stezaljka; b - stezaljka zatezanja vijaka; c - pritisnuta stezaljka; g - noseći vijenac od izolatora; d - daljinski podupirač; e - ovalni konektor; g - utisnuti konektor

Spojni elementi su dizajnirani za kačenje vijenaca na nosače i međusobno povezivanje višelančanih vijenaca i uključuju nosače, minđuše, ušice, klackalice. Nosač služi za pričvršćivanje vijenca na traverzu oslonca. Potporni vijenac (sl. 3, d) pričvršćen je na traverzu srednjeg nosača uz pomoć naušnice 1, koja je drugom stranom umetnuta u kapu izolatora gornjeg ovjesa 2.

Konektori se koriste za spajanje pojedinih dijelova žice. Ovalne su i pritisnute. U ovalnim konektorima, žice su uvijene ili uvijene (slika 3, f). Kompresijski konektori (slika 3, g) koriste se za spajanje žica velikog poprečnog presjeka. U čelično-aluminijskim žicama čelični i aluminijski dijelovi se presuju odvojeno.

Kablovi, zajedno sa iskrištima, odvodnicima i uređajima za uzemljenje, služe za zaštitu vodova od udara groma. Vise se iznad faznih žica na nadzemnim vodovima napona od 35 kV i više, u zavisnosti od područja za djelovanje groma i materijala nosača, što je regulisano "Pravilima za postavljanje električnih instalacija". Gromobranski kablovi se obično izrađuju od čelika, ali kada se koriste kao visokofrekventni komunikacijski kanali, izrađuju se od čelika i aluminija. Na vodovima 35-110 kV kabl se pričvršćuje na metalne i armirano-betonske međunosače bez izolacije kabla.

Za zaštitu od prenapona groma na dijelovima nadzemnih vodova sa smanjenim nivoom izolacije u odnosu na ostatak vodova koriste se cijevni odvodnici.

Svi metalni i armirano-betonski nosači su uzemljeni na nadzemnom vodu, na koji su okačeni gromobranski kablovi ili ugrađeni drugi gromobranski uređaji (odvodnici, varnici) vodova 6-35 kV. Na vodovima do 1 kV sa čvrsto uzemljenim neutralnim elementom, kuke i igle faznih žica postavljenih na armiranobetonske nosače, kao i armature ovih nosača, moraju biti spojene na neutralnu žicu.

Power line

dalekovodi

Power line(TL) - jedna od komponenti električne mreže, sistema energetske opreme dizajnirane za prijenos električne energije.

Prema MPTEEP (Međusektorska pravila za tehnički rad potrošačkih električnih instalacija) Power line- Električni vod koji se proteže izvan elektrane ili trafostanice i namijenjen je za prijenos električne energije.

Razlikovati zrak i kablovski vodovi.

Informacije se prenose i putem dalekovoda pomoću visokofrekventnih signala; prema procjenama, u Rusiji se putem dalekovoda koristi oko 60 hiljada VF kanala. Koriste se za nadzornu kontrolu, prenos telemetrijskih podataka, signale relejne zaštite i automatizaciju u slučaju nužde.

Nadzemni vodovi

Nadzemni dalekovod(VL) - uređaj dizajniran za prijenos ili distribuciju električne energije putem žica koje se nalaze na otvorenom i pričvršćene uz pomoć traverzi (konzola), izolatora i okova na nosače ili druge konstrukcije (mostove, nadvožnjake).

Kompozicija VL

  • Uređaji za pregradnju
  • Fiber-optički komunikacioni vodovi (u obliku zasebnih samonosećih kablova, ili ugrađeni u gromobranski kabel, strujni kabel)
  • Pomoćna oprema za potrebe rada (visokofrekventna komunikaciona oprema, kapacitivni izvod snage i dr.)

Dokumenti koji regulišu nadzemne vodove

VL klasifikacija

Po vrsti struje

  • AC nadzemni vod
  • DC nadzemni vod

U osnovi, nadzemni vodovi se koriste za prijenos naizmjenične struje i samo u nekim slučajevima (na primjer, za povezivanje elektroenergetskih sistema, napajanje kontaktne mreže, itd.) koriste vodove jednosmjerne struje.

Za nadzemne vodove naizmjenične struje usvojena je sljedeća skala klasa napona: AC - 0,4, 6, 10, (20), 35, 110, 150, 220, 330, 400 (Trafostanica Vyborg - Finska), 500, 750 i 1150 kV; konstantna - 400 kV.

Po dogovoru

  • ultra-dugi nadzemni vodovi napona od 500 kV i više (predviđeni za povezivanje pojedinačnih elektroenergetskih sistema)
  • magistralni nadzemni vodovi napona 220 i 330 kV (predviđeni za prenos energije iz moćnih elektrana, kao i za povezivanje elektroenergetskih sistema i kombinovanje elektrana unutar elektroenergetskih sistema - na primer, povezivanje elektrana sa distributivnim tačkama)
  • distributivni nadzemni vodovi napona 35, 110 i 150 kV (namijenjeni za napajanje preduzeća i naselja velikih područja - povezuju distributivna mjesta sa potrošačima)
  • VL 20 kV i ispod, snabdevanje električnom energijom potrošača

Po naponu

  • VL do 1 kV (VL najniže naponske klase)
  • VL iznad 1 kV
    • VL 1-35 kV (VL srednjenaponska klasa)
    • VL 110-220 kV (VL visokonaponske klase)
    • VL 330-500 kV (VL ekstra visokog napona)
    • VL 750 kV i više (VL ultravisoke naponske klase)

Ove grupe se značajno razlikuju uglavnom po zahtjevima u pogledu uslova projektovanja i konstrukcija.

Prema načinu rada neutralnih u električnim instalacijama

  • Trofazne mreže sa neuzemljenim (izolovanim) neutralima (neutral nije spojen na uređaj za uzemljenje ili je na njega povezan preko uređaja sa visokim otporom). U Rusiji se takav neutralni način koristi u mrežama s naponom od 3-35 kV s malim strujama jednofaznih zemljospoja.
  • Trofazne mreže sa rezonantno uzemljenim (kompenziranim) neutralima (neutralna sabirnica je povezana sa zemljom preko induktiviteta). U Rusiji se koristi u mrežama napona 3-35 kV sa visokim strujama jednofaznih zemljospoja.
  • Trofazne mreže sa efektivno uzemljenim neutralima (mreže visokog i ekstra visokog napona, čiji su neutrali direktno ili preko malog aktivnog otpora povezani sa zemljom). U Rusiji su to mreže napona 110, 150 i djelimično 220 kV, tj. mreže u kojima se koriste transformatori, a ne autotransformatori, koje zahtijevaju obavezno gluvo uzemljenje nule prema načinu rada.
  • Mreže sa čvrsto uzemljenim neutralnim elementom (neutral transformatora ili generatora je povezan na uređaj za uzemljenje direktno ili preko malog otpora). To uključuje mreže napona manjim od 1 kV, kao i mreže napona od 220 kV i više.

Prema načinu rada u zavisnosti od mehaničkog stanja

  • Nadzemni vod normalnog rada (žice i kablovi nisu pokidani)
  • Hitni rad nadzemnog voda (sa potpunim ili djelomičnim lomljenjem žica i kablova)
  • Nadzemni vod instalacijskog načina rada (prilikom ugradnje nosača, žica i kablova)

Glavni elementi nadzemnih vodova

  • track- položaj ose nadzemnog voda na površini zemlje.
  • Piketi(PC) - segmenti na koje se trasa deli, dužina PC zavisi od nazivnog napona nadzemnog voda i tipa terena.
  • Znak za nulu označava početak rute.
  • središnja oznaka označava centar lokacije oslonca u naravi na trasi dalekovoda u izgradnji.
  • Piketiranje proizvodnje- postavljanje piketa i središnjih znakova na trasi u skladu sa izjavom o postavljanju oslonaca.
  • fondacija za podršku- konstrukcija koja je ugrađena u tlo ili je na njemu naslonjena i na nju prenosi opterećenja od nosača, izolatora, žica (kablova) i od vanjskih utjecaja (led, vjetar).
  • temelj temelj- tlo donjeg dijela jame, koje percipira opterećenje.
  • raspon(dužina raspona) - udaljenost između središta dva nosača na kojima su žice obješene. Razlikovati srednji(između dva susjedna srednja oslonca) i sidro(između sidrenih nosača) rasponi. prelazni raspon- raspon koji prelazi bilo koju strukturu ili prirodnu prepreku (rijeku, jarugu).
  • Ugao rotacije linije- ugao α između pravaca trase DV u susjednim rasponima (prije i poslije skretanja).
  • Sag- okomita udaljenost između najniže tačke žice u rasponu i ravne linije koja povezuje točke njenog pričvršćenja na nosače.
  • Veličina žice- vertikalna udaljenost od najniže tačke žice u rasponu do ukrštenih inženjerskih konstrukcija, površine zemlje ili vode.
  • Plume (petlja) - komad žice koji povezuje istegnute žice susjednih sidrenih raspona na nosaču sidra.

Kablovski vodovi

Kabelski vod(KL) - je vod za prijenos električne energije ili njenih pojedinačnih impulsa, koji se sastoji od jednog ili više paralelnih kablova sa spojnim, zaključavajućim i krajnjim čaurama (klemama) i pričvrsnim elementima, a za vodove punjene uljem, osim toga, sa dovodima i ulja za alarmni sistem pritiska.

Po klasifikaciji kablovski vodovi su slični nadzemnim vodovima

Kablovski vodovi se dijele prema uslovima prolaza

  • Underground
  • Po zgradama
  • Pod vodom

kablovske instalacije su

  • kablovskog tunela- zatvorenu konstrukciju (hodnik) u kojoj se nalaze potporne konstrukcije za postavljanje kablova i kablovskih kutija na njih, sa slobodnim prolazom po cijeloj dužini, što omogućava polaganje kablova, popravke i preglede kablovskih vodova.
  • kablovski kanal- zatvorena i ukopana (djelimično ili potpuno) u zemlju, pod, plafon i sl. neprohodna konstrukcija predviđena za smještaj kablova, čije polaganje, pregled i popravka se može vršiti samo sa uklonjenim podom.
  • kablovska osovina- vertikalna kablovska konstrukcija (obično pravougaonog presjeka), čija je visina nekoliko puta veća od bočne strane dijela, opremljena nosačima ili ljestvama za kretanje po njoj (prolazna šahta) ili zid koji se potpuno ili djelomično može ukloniti (neprolazne mine).
  • kablovski pod- dio zgrade omeđen podom i podom ili pokrovom, sa razmakom između poda i izbočenih dijelova poda ili pokrova od najmanje 1,8 m.
  • dupli kat- šupljina omeđena zidovima prostorije, međuspratnim preklapanjem i podom prostorije sa pločama koje se mogu ukloniti (na cijelom ili dijelu prostora).
  • kabelski blok- kablovska konstrukcija sa cijevima (kanalima) za polaganje kablova u njima sa bunarima koji su joj povezani.
  • kablovska kamera- podzemna kablovska konstrukcija zatvorena slijepom odvojivom betonskom pločom, namijenjena za polaganje kablovskih kutija ili za uvlačenje kablova u blokove. Komora koja ima otvor za ulazak u nju naziva se bunar za kablove.
  • nosač kablova- nadzemna ili prizemna otvorena horizontalna ili nagnuta produžena kablovska konstrukcija. Kablovski nadvožnjak može biti prohodan i neprohodan.
  • kablovska galerija- iznad zemlje ili tla zatvorena potpuno ili djelomično (na primjer, bez bočnih zidova) horizontalna ili nagnuta produžena kablovska konstrukcija.

Po vrsti izolacije

Izolacija kablovskih vodova podijeljena je u dvije glavne vrste:

  • tečnost
    • kablovsko ulje
  • teško
    • papir-ulje
    • polivinil hlorid (PVC)
    • gumeni papir (RIP)
    • umreženi polietilen (XLPE)
    • etilen propilen guma (EPR)

Gasovita izolacija i neke vrste tečne i čvrste izolacije ovdje nisu navedene zbog njihove relativno rijetke upotrebe u vrijeme pisanja.

Gubici u dalekovodima

Gubitak električne energije u žicama ovisi o jačini struje, pa se pri njenom prijenosu na velike udaljenosti napon povećava višestruko (smanjujući jačinu struje za isti iznos) uz pomoć transformatora, koji , kada prenosi istu snagu, može značajno smanjiti gubitke. Međutim, kako se napon povećava, počinju se javljati razne vrste pražnjenja.

Još jedna važna vrijednost koja utiče na efikasnost dalekovoda je cos(f) – vrijednost koja karakteriše odnos aktivne i reaktivne snage.

U nadzemnim vodovima ultravisokog napona dolazi do gubitaka aktivne snage na koronu (koronsko pražnjenje). Ovi gubici u velikoj meri zavise od vremenskih uslova (u suvom vremenu gubici su manji, odnosno kod kiše, kiše, snega, ovi gubici se povećavaju) i cepanja žice u fazama linije. Gubici koronom za vodove različitih napona imaju svoje vrijednosti (za nadzemni vod 500 kV prosječni godišnji gubici korone su oko ΔR=9,0 -11,0 kW/km). Budući da koronsko pražnjenje ovisi o napetosti na površini žice, fazno cijepanje se koristi za smanjenje ove napetosti u nadzemnim vodovima ultra visokog napona. Odnosno, umjesto jedne žice koriste se tri ili više žica u fazi. Ove žice se nalaze na jednakoj udaljenosti jedna od druge. Ispada da je ekvivalentni radijus podijeljene faze, to smanjuje napetost na zasebnoj žici, što zauzvrat smanjuje gubitke na koroni.

Književnost

  • Elektroinstalacijski radovi. U 11 knjiga. Book. 8. Dio 1. Nadzemni dalekovodi: Proc. dodatak za stručne škole. / Magidin F. A.; Ed. A. N. Trifonova. - M.: Viša škola, 1991. - 208 s ISBN 5-06-001074-0
  • Rozhkova L. D., Kozulin V. S. Električna oprema stanica i trafostanica: Udžbenik za tehničke škole. - 3. izd., revidirano. i dodatne - M.: Energoatomizdat, 1987. - 648 str.: ilustr. BBK 31.277.1 R63
  • Projektovanje električnog dijela stanica i trafostanica: Proc. dodatak / Petrova S.S.; Ed. S.A. Martynov. - L.: LPI im. M.I. Kalašnjikova, 1980. - 76 str. UDK 621.311.2(0.75.8)

Dešifriranje električnih vodova - skraćenica za izraz "elektrovod". Dalekovod je najvažnija komponenta energetskih sistema, koja služi za prenos električne energije od uređaja za proizvodnju do distribucije, pretvarača i, na kraju, do potrošača.

Klasifikacija

Prijenos električne energije vrši se kroz metalne žice, gdje bakar ili aluminij djeluje kao provodnik. Metoda ožičenja je drugačija:

  • Vazdušnim – vazdušnim linijama;
  • U tlu (voda) - kablovski vodovi;
  • gasovoda.

Navedene vrste dalekovoda su glavne. Eksperimenti se provode na bežičnom prijenosu energije, ali trenutno ova metoda nije našla široku rasprostranjenost u praksi, s izuzetkom uređaja male snage.

Nadzemni vodovi

Nadzemni dalekovodi, visokonaponski dalekovodi, odlikuju se velikom složenošću. Njihovo projektovanje, postupak rada regulisani su posebnom dokumentacijom. Nadzemne vodove karakterizira činjenica da se električna energija prenosi kroz žice položene na otvorenom. Da bi se osigurala sigurnost i smanjili gubici, sastav nadzemnih vodova je prilično kompliciran.

Kompozicija VL

Šta je VL? Ovo nije visokonaponska linija, kako se ponekad vjeruje. VL je čitav kompleks struktura i opreme. Glavni elementi koji čine bilo koji električni vod:

  • Žice za vođenje struje;
  • Nosivi nosači;
  • Izolatori.

Ostale komponente su takođe važne, ali njihova vrsta, nomenklatura i količina zavise od različitih faktora:

  • Fittings;
  • Kablovi za zaštitu od groma;
  • Uređaji za uzemljenje;
  • Dischargers;
  • Uređaji za seciranje;
  • Oznake upozorenja o zrakoplovu;
  • Pomoćna oprema (oprema za preklapanje komunikacije, daljinsko upravljanje);
  • Optička komunikacijska linija.

Priključci uključuju pričvršćivače za spajanje izolatora, žica, pričvršćivanje na nosače.

Bilješka. Odvodnici prenapona, uređaji za uzemljenje i zaštitu od groma služe za osiguranje sigurnosti i povećanje pouzdanosti u slučaju napona, uključujući i grmljavinu.

Uređaji za sekcioniranje omogućavaju vam da isključite dio dalekovoda za vrijeme rutinskih ili hitnih radova.

Visokofrekventna i optička komunikaciona oprema namijenjena je za dispečerski nadzor i kontrolu rada vodova, uređaja za sekciju, trafostanica i distributivnih uređaja.

Dokumenti koji regulišu nadzemne vodove

Glavni dokumenti koji reguliraju bilo koji dalekovod su Građevinski propisi i pravila (SNiP), kao i Pravila za ugradnju električnih instalacija PUE. Ovi dokumenti regulišu projektovanje, izgradnju, izgradnju i rad nadzemnih dalekovoda.

VL klasifikacija

Širok izbor dizajna i vrsta nadzemnih vodova omogućava razlikovanje grupa u njima, ujedinjenih zajedničkim karakteristikama.

Po vrsti struje

Većina postojećih dalekovoda dizajnirana je za rad s naizmjeničnom strujom, što je zbog lakoće pretvaranja napona u veličinu.

Određene vrste vodova rade sa jednosmjernom strujom. Namijenjeni su za neke oblasti primjene (napajanje kontaktne mreže, moćni DC potrošači), ali je ukupna dužina mala, uprkos manjim gubicima u kapacitivnoj i induktivnoj komponenti.

Po dogovoru

  • Intersistemski (udaljeni) - za kombinovanje nekoliko energetskih sistema. To uključuje nadzemne vodove od 500 kV i više;
  • Trunk - za kombinovanje elektrana u mrežu u okviru istog elektroenergetskog sistema i snabdevanje električnom energijom čvornih trafostanica;
  • Distribucija - za povezivanje velikih preduzeća i naselja sa čvornim trafostanicama;
  • VL poljoprivrednih potrošača;
  • Gradska i ruralna distributivna mreža.

Prema načinu rada neutralnih u električnim instalacijama

  • Mreže sa uzemljenim neutralnim;
  • Mreže sa izolovanim neutralnim;
  • Sa rezonantno uzemljenim neutralnim;
  • Sa efektivno uzemljenim neutralom.

Prema načinu rada u zavisnosti od mehaničkog stanja

Glavni način rada nadzemnog voda je normalan, kada su sve žice i kablovi u dobrom stanju. Mogu postojati slučajevi kada neke od žica nedostaju, ali je dalekovod u funkciji:

  • S potpunim ili djelomičnim prekidom - hitni način rada;
  • Prilikom ugradnje žica, nosača - način instalacije.

Glavni elementi nadzemnih vodova

  • Ruta - položaj ose dalekovoda u odnosu na površinu zemlje;
  • Potporni temelj - konstrukcija u tlu, na kojoj se oslonac oslanja, prenoseći opterećenje od vanjskih utjecaja na njega;
  • Dužina raspona - udaljenost između centara susjednih nosača;
  • Sag - udaljenost između donje točke žice i uvjetne ravne linije između tačaka ovjesa žica;
  • Mjerač žice - udaljenost od dna žice do zemlje.

Kablovski vodovi

Šta je kablovski vod? Ova vrsta dalekovoda razlikuje se od nadzemnih vodova po tome što su žice različitih faza izolirane i spojene u jedan kabel.

Prema uslovima prolaza

Prema uslovima za polaganje CL se dijele na:

  • Underground;
  • Underwater;
  • Po zgradama.

kablovske konstrukcije

Osim što kabel može biti u vodi ili kopnu, dio mora proći kroz kablovske konstrukcije, koje uključuju:

  • kabelski kanali;
  • kabelska kamera;
  • kabelska osovina;
  • Dvostruki kat;
  • kablovska galerija.

Ova lista je nepotpuna, glavna razlika između kablovskih konstrukcija i ostalih je u tome što su namenjene isključivo za kablovsku instalaciju zajedno sa uređajima za pričvršćivanje, strujnim spojnicama i ograncima.

Po vrsti izolacije

Najrasprostranjeniji kablovski vodovi sa čvrstom izolacijom:

  • PVC;
  • Uljani papir;
  • Gumeni papir;
  • Polietilen (umreženi polietilen);
  • Etilen-propilen.

Manje uobičajene su tečne i plinske izolacije.

Gubici u dalekovodima

Gubici u dalekovodima imaju različitu prirodu i dijele se na:

  • Gubitak grijanja:
  • Corona gubici:
  • Gubici zbog radio emisije;
  • Gubici u prijenosu jalove snage.

Nosači dalekovoda i drugi elementi

Glavni element za pričvršćivanje žica dalekovoda je oslonac. Tornjevi za prijenos snage dijele se u dvije vrste:

  • Sidro (terminalo), na kojem se nalaze uređaji za pričvršćivanje i zatezanje žice;
  • Srednji.

Nosači se mogu ugraditi direktno u zemlju ili na temelj. Prema materijalu proizvodnje:

  • Drveni;
  • čelik;
  • Armiranog betona.

Izolatori i fitinzi

Izolatori su namijenjeni za pričvršćivanje i izolaciju žica dalekovoda. Najveću prednost su dobili ovjesni izolatori koji omogućavaju izradu bilo koje dužine od pojedinačnih elemenata, ovisno o zahtjevima. Po pravilu, što je veći napon u kV, to je dužina niza izolatora veća.

Izrađena od:

  • Porcelan;
  • staklo;
  • polimernih materijala.

Fitingi se koriste za povezivanje lanaca izolatora, pričvršćujući ih na nosače i žice. U kablovskim vodovima, armatura uključuje i spojnice.

Zaštitni uređaji

Kao zaštita se koriste gromobrani, odvodnici i uzemljivači. Uzemljenje metalnih stubova vrši se mehaničkim pričvršćivanjem noseće konstrukcije na petlju uzemljenja. Posebno je važno uzemljenje armiranobetonskih nosača, jer u slučaju curenja struje ona počinje da teče kroz betonsku armaturu, izazivajući destruktivno dejstvo. Oštećenja na nosaču neće biti vizualno vidljiva.

Bitan! Za najbolju zaštitu, sigurnosna žica se postavlja iznad svih ostalih.

Specifikacije

Tehničke karakteristike dalekovoda zavise ne samo od prenošenog napona i snage. Moraju se uzeti u obzir sljedeći faktori:

  • Gradsko ili nestambeno područje;
  • Dominantni vremenski uslovi (temperaturni raspon, brzina vjetra);
  • Stanje tla (čvrsto, pokretno).

Šta je dalekovod? Svaki dalekovod je snažan izvor elektromagnetnog polja. Visokonaponski vodovi koji se nalaze u blizini stanovanja negativno utiču na zdravlje. Određivanje minimalne štete po zdravlje i životnu sredinu igra važnu ulogu u projektovanju dalekovoda.

Izrađeni su tehnički proračuni kako bi se utvrdilo koji tip vodova treba koristiti za postizanje najveće efikasnosti.

Video

sadržaj:

Jedan od stubova moderne civilizacije je električna energija. Ključnu ulogu u tome imaju dalekovodi - dalekovodi. Bez obzira na udaljenost proizvodnih objekata od krajnjih potrošača, za njihovo povezivanje su potrebni dugi provodnici. Zatim ćemo detaljnije reći šta su ovi vodiči, koji se nazivaju dalekovodi.

Šta su nadzemni vodovi

Žice pričvršćene za stupove su nadzemni vodovi. Danas su savladane dvije metode prijenosa električne energije na velike udaljenosti. Zasnovani su na AC i DC naponima. Prijenos električne energije na jednosmjerni napon je još uvijek rjeđi u odnosu na naizmjenični napon. To je zato što se jednosmjerna struja ne stvara sama po sebi, već se dobiva iz naizmjenične struje.

Iz tog razloga su potrebne dodatne električne mašine. I počeli su se pojavljivati ​​relativno nedavno, budući da se temelje na moćnim poluvodičkim uređajima. Takvi poluvodiči pojavili su se tek prije 20-30 godina, odnosno otprilike 1990-ih. Shodno tome, prije tog vremena već je izgrađen veliki broj vodova naizmjenične struje. Razlike u električnim vodovima prikazane su na donjoj šemi.

Najveće gubitke uzrokuje aktivni otpor materijala žice. Nije bitno da li je struja jednosmerna ili naizmenična. Da bi se oni savladali, napon na početku prijenosa se povećava što je više moguće. Nivo od milion volti je već prevaziđen. Generator G napaja vodove naizmjenične struje kroz transformator T1. I na kraju prijenosa, napon opada. Električni vod napaja opterećenje H kroz transformator T2. Transformator je najjednostavniji i najpouzdaniji alat za konverziju napona.

Čitalac koji nije upoznat sa napajanjem vjerovatno će imati pitanje o značenju jednosmjernog prijenosa električne energije. A razlozi su čisto ekonomski - prijenos električne energije jednosmjernom strujom u samom dalekovodu daje velike uštede:

  1. Generator stvara trofazni napon. Stoga su uvijek potrebne tri žice za napajanje izmjeničnom strujom. A pri jednosmjernoj struji, cjelokupna snaga tri faze može se prenijeti preko dvije žice. A kada koristite zemlju kao provodnik - jednu po jednu žicu. Shodno tome, uštede samo na materijalima trostruke su u korist dalekovoda jednosmerne struje.
  2. Električne mreže naizmenične struje, kada se kombinuju u jedan zajednički sistem, moraju imati istu fazu (sinhronizaciju). To znači da trenutna vrijednost napona u priključenim električnim mrežama mora biti ista. U suprotnom će postojati razlika potencijala između priključenih faza električnih mreža. Kao posljedica priključka bez faziranja - nesreća uporediva sa kratkim spojem. Za mreže istosmjerne struje uopće nije tipično. Za njih je bitan samo trenutni napon u trenutku spajanja.
  3. Za električne krugove koji rade na naizmjeničnu struju karakteristična je impedancija koja je povezana s induktivnošću i kapacitivnošću. Impedansa je dostupna i za vodove naizmjenične struje. Što je linija duža, veća je impedansa i gubici povezani s njom. Za električna kola istosmjerne struje ne postoji koncept impedanse, kao ni gubici povezani s promjenom smjera električne struje.
  4. Kao što je već navedeno u stavu 2, sinhronizacija generatora je neophodna za stabilnost u elektroenergetskom sistemu. Ali što je veći sistem koji radi na izmjeničnu struju, a samim tim i broj generatora, teže ih je sinkronizirati. A za DC sisteme napajanja, bilo koji broj generatora će dobro raditi.

Zbog činjenice da danas ne postoje dovoljno moćni poluvodički ili drugi sistemi za konverziju napona koji su dovoljno efikasni i pouzdani, većina dalekovoda i dalje radi na naizmjeničnu struju. Iz tog razloga, u nastavku ćemo se fokusirati samo na njih.

Još jedna točka u klasifikaciji dalekovoda je njihova namjena. Iz tog razloga, linije su podijeljene na

  • ultra dugo,
  • prtljažnik,
  • distribucija.

Njihov dizajn je bitno drugačiji zbog različitih vrijednosti napona. Dakle, u ultra dugim dalekovodima, koji su okosnici, koriste se najveći naponi koji postoje samo u sadašnjoj fazi razvoja tehnologije. Za njih je minimalna vrijednost od 500 kV. To je zbog značajne udaljenosti jedna od druge moćnih elektrana, od kojih je svaka osnova zasebnog energetskog sistema.

U okviru njega postoji sopstvena distributivna mreža, čiji je zadatak da obezbedi velike grupe krajnjih potrošača. Priključuju se na 220 ili 330 kV razvodne trafostanice na visokoj strani. Ove trafostanice su krajnji potrošači za glavne dalekovode. Budući da je tok energije već došao blizu naselja, napon se mora smanjiti.

Distribucija električne energije vrši se dalekovodima čiji je napon 20 i 35 kV za stambeni sektor, kao i 110 i 150 kV za moćne industrijske objekte. Sljedeća tačka u klasifikaciji dalekovoda je po naponskoj klasi. Na osnovu toga, dalekovodi se mogu vizualno identificirati. Za svaku naponsku klasu karakteristični su odgovarajući izolatori. Njihov dizajn je svojevrsni certifikat za dalekovod. Izolatori se izrađuju povećanjem broja keramičkih čaša prema porastu napona. A njegove klase u kilovoltima (uključujući napone između faza, usvojene za zemlje ZND) su sljedeće:

  • 1 (380 V);
  • 35 (6, 10, 20);
  • 110…220;
  • 330…750 (500);
  • 750 (1150).

Osim izolatora, obilježja su žice. Kako napon raste, efekat električnog koronskog pražnjenja postaje sve izraženiji. Ovaj fenomen troši energiju i smanjuje efikasnost napajanja. Stoga se za smanjenje koronskog pražnjenja s povećanjem napona, počevši od 220 kV, koriste paralelne žice - jedna na svakih otprilike 100 kV. Neki od nadzemnih vodova (VL) različitih naponskih klasa prikazani su ispod na slikama:

Tornjevi za prijenos energije i drugi značajni elementi

Da bi se žica sigurno držala, koriste se nosači. U najjednostavnijem slučaju, to su drveni stupovi. Ali ovaj dizajn je primjenjiv samo na vodove do 35 kV. A sa povećanjem vrijednosti drveta u ovoj klasi naprezanja, sve više se koriste armiranobetonski nosači. Kako se napon povećava, žice se moraju podići više, a razmak između faza se mora povećati. Za poređenje, nosači izgledaju ovako:

Općenito, podrška je posebna tema, koja je prilično opsežna. Iz tog razloga, ovdje nećemo ulaziti u detalje o temi nosača dalekovoda. Ali kako bismo ukratko i sažeto pokazali čitatelju njegovu osnovu, pokazat ćemo sliku:

U zaključku informacija o nadzemnim dalekovodima, spomenut ćemo one dodatne elemente koji se nalaze na nosačima i jasno su vidljivi. to

  • sistemi za zaštitu od groma,
  • kao i reaktori.

Pored navedenih elemenata, u dalekovodima se koristi još nekoliko. Ali ostavimo ih van okvira članka i prijeđimo na kablove.

kablovske linije

Vazduh je izolator. Zračne linije su bazirane na ovoj nekretnini. Ali postoje i drugi efikasniji izolacijski materijali. Njihova upotreba vam omogućava značajno smanjenje udaljenosti između faznih vodiča. Ali cijena takvog kabela je toliko visoka da ne dolazi u obzir da se koristi umjesto nadzemnih dalekovoda. Iz tog razloga, kablovi se polažu tamo gde postoje poteškoće sa nadzemnim vodovima.

Nadzemni vodovi se razlikuju po nizu kriterija. Hajde da damo opštu klasifikaciju.

I. Po prirodi struje

Slika. Nadzemni vod 800 kV jednosmjerne struje

Trenutno se prijenos električne energije odvija uglavnom naizmjeničnom strujom. To je zbog činjenice da velika većina izvora električne energije proizvodi izmjenični napon (s izuzetkom nekih netradicionalnih izvora električne energije, poput solarnih elektrana), a glavni potrošači su AC mašine.

U nekim slučajevima je poželjniji prijenos jednosmjerne struje električne energije. Shema za organiziranje DC prijenosa prikazana je na donjoj slici. Da bi se smanjili gubici opterećenja u vodovu pri prenosu električne energije na jednosmernu, kao i na naizmeničnu struju, uz pomoć transformatora se povećava prenosni napon. Osim toga, prilikom organiziranja prijenosa od izvora do potrošača na istosmjernu struju, potrebno je pretvoriti električnu energiju iz naizmjenične struje u istosmjernu (pomoću ispravljača) i obrnuto (pomoću invertera).

Slika. Šeme za organizaciju prenosa električne energije na naizmeničnu (a) i jednosmernu (b) struju: G - generator (izvor energije), T1 - pojačani transformator, T2 - opadajući transformator, V - ispravljač, I - inverter, N - opterećenje (potrošač).

Prednosti prijenosa električne energije preko nadzemnih vodova na jednosmjernu struju su sljedeće:

  1. Jeftinije je izgraditi nadzemni vod, budući da se prijenos istosmjerne struje može izvesti na jednoj (monopolarno kolo) ili dvije (bipolarno kolo) žice.
  2. Prenos električne energije može se vršiti između elektroenergetskih sistema koji nisu sinhronizovani po frekvenciji i fazi.
  3. Prilikom prijenosa velike količine električne energije na velike udaljenosti, gubici u vodovima istosmjerne struje postaju manji nego kod prijenosa naizmjeničnom strujom.
  4. Granica prenošene snage prema uslovu stabilnosti elektroenergetskog sistema veća je od one kod vodova naizmjenične struje.

Glavni nedostatak DC prijenosa energije je potreba za korištenjem AC u DC pretvarača (ispravljača) i obrnuto, DC u AC (invertori), te povezani dodatni kapitalni troškovi i dodatni gubici za konverziju električne energije.

Nadzemni vodovi jednosmjerne struje trenutno nisu rasprostranjeni, pa ćemo u budućnosti razmotriti ugradnju i rad nadzemnih vodova naizmjenične struje.

II. Po dogovoru

  • Ekstradugi nadzemni vodovi napona od 500 kV i više (predviđeni za povezivanje pojedinačnih elektroenergetskih sistema).
  • Glavni nadzemni vodovi napona 220 i 330 kV (predviđeni za prenos energije iz moćnih elektrana, kao i za povezivanje elektroenergetskih sistema i kombinovanje elektrana unutar elektroenergetskih sistema - na primer, povezivanje elektrana sa distributivnim tačkama).
  • Distributivni nadzemni vodovi napona 35 i 110 kV (namijenjeni za napajanje preduzeća i naselja velikih područja - spajanje distributivnih mjesta sa potrošačima)
  • VL 20 kV i ispod, snabdevanje električnom energijom potrošača.

III. Po naponu

  1. VL do 1000 V (niskonaponski VL).
  2. Nadzemni vodovi iznad 1000 V (visokonaponski nadzemni vodovi):

Podijeli: