خطوط برق فنی پیچیده (PTL) برای انتقال برق در فواصل طولانی استفاده می شود. در مقیاس ملی، آنها امکانات استراتژیک مهمی هستند که مطابق با SNiP و PUE طراحی و ساخته می شوند.

این مقاطع خطی به خطوط کابلی و برق هوایی طبقه بندی می شوند که نصب و اجرای آنها مستلزم رعایت اجباری شرایط طراحی و نصب سازه های خاص است.

خطوط برق هوایی

شکل 1 خطوط انتقال فشار قوی بالای سر

متداول ترین آنها خطوط هوایی هستند که نصب آنها در هوای آزاد با استفاده از قطب های ولتاژ بالا انجام می شود که سیم ها با استفاده از اتصالات ویژه (عایق ها و براکت ها) به آنها ثابت می شوند. اغلب این قفسه های SC هستند.

ساختار خطوط انتقال هوایی شامل:

• پشتیبانی از ولتاژهای مختلف؛
• سیم های لخت از آلومینیوم یا مس؛
• تراورس، ارائه فاصله مورد نیاز، به استثنای امکان تماس سیم با عناصر پشتیبانی.
• عایق ها؛
• حلقه زمین؛
• برقگیر و صاعقه گیر.

حداقل نقطه افتادگی خط هوایی : 5 ÷ 7 متر در مناطق خالی از سکنه و 6 ÷ 8 متر در آبادی است.

موارد زیر به عنوان قطب های فشار قوی استفاده می شود:

• سازه های فلزی که به طور موثر در تمام مناطق آب و هوایی و با بارهای مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. آنها با استحکام کافی، قابلیت اطمینان و دوام مشخص می شوند. آنها یک قاب فلزی هستند که عناصر آن با استفاده از اتصالات پیچ و مهره ای به هم متصل می شوند که تحویل و نصب تکیه گاه ها را در محل نصب تسهیل می کند.
• تکیه گاه های بتن آرمه که ساده ترین نوع سازه ها هستند که ویژگی های مقاومتی خوبی دارند، به راحتی نصب می شوند و خطوط هوایی روی آنها نصب می شوند. مضرات نصب تکیه گاه های بتنی عبارتند از - تأثیر خاصی از بارهای باد و ویژگی های خاک بر روی آنها.
• تیرهای چوبی که کمترین هزینه را برای ساخت دارند و دارای ویژگی های دی الکتریک عالی هستند. وزن کم سازه های چوبی باعث می شود که به سرعت به محل نصب تحویل داده شوند و به راحتی نصب شوند. نقطه ضعف این دکل های انتقال قدرت مقاومت مکانیکی پایین آنهاست که امکان نصب آنها را تنها با بار معین و حساسیت به فرآیندهای تخریب بیولوژیکی (پوسیدگی مواد) می دهد.

استفاده از یک طرح خاص با بزرگی ولتاژ شبکه الکتریکی تعیین می شود. داشتن مهارت در تعیین ولتاژ خط برق در ظاهر مفید خواهد بود.

خطوط هوایی طبقه بندی می شوند:

1. برای جریان - مستقیم یا متناوب؛
2. با توجه به رتبه های ولتاژ - برای جریان مستقیم با ولتاژ 400 کیلو ولت و جریان متناوب - 0.4 ÷ 1150 کیلو ولت.

خطوط انتقال کابل

شکل 2 خطوط کابل زیرزمینی

بر خلاف خطوط هوایی، خطوط کابل عایق هستند و بنابراین گرانتر و قابل اعتمادتر هستند. این نوع سیم در مکان هایی استفاده می شود که نصب خطوط هوایی غیرممکن است - در شهرها و شهرهای با ساختمان های متراکم، در قلمرو شرکت های صنعتی.

خطوط کابل برق طبقه بندی می شوند:

1. با ولتاژ - درست مانند خطوط هوایی؛
2. بر اساس نوع عایق - مایع و جامد. نوع اول روغن نفتی و دومی غلاف کابل ساخته شده از پلیمرها، لاستیک و کاغذ روغنی است.

ویژگی های متمایز آنها روش تخمگذار است:

• زیرزمینی؛
• زیر آب؛
• برای سازه هایی که کابل ها را از تأثیرات جوی محافظت می کند و درجه بالایی از ایمنی را در حین کار فراهم می کند.

شکل 3 تخمگذار خطوط برق زیر آب

بر خلاف دو روش اول برای گذاشتن خطوط برق کابل، گزینه "ساخت و ساز" ایجاد موارد زیر را فراهم می کند:

• تونل های کابلی، که در آن کابل های برق بر روی سازه های حمایتی ویژه گذاشته می شود و اجازه کار نصب و تعمیر و نگهداری خط را می دهد.
• کانال های کابلی، که سازه های مدفون در زیر کف ساختمان ها هستند که در آنها کابل کشی در زمین انجام می شود.
• شفت کابل - راهروهای عمودی با مقطع مستطیلی که دسترسی به خطوط برق را فراهم می کند.
• کف کابلی که دارای فضای خشک و فنی با ارتفاع حدود 1.8 متر می باشد.
• بلوک های کابل متشکل از لوله ها و چاه ها؛
• رمپ های نوع باز - برای کابل کشی افقی یا شیب دار.
• محفظه های مورد استفاده برای کوپلینگ خطوط انتقال برق؛
• گالری ها - همان روگذرها، فقط از نوع بسته.

نتیجه

علیرغم این واقعیت که کابل و خطوط برق هوایی در همه جا استفاده می شود، هر دو گزینه ویژگی های خاص خود را دارند که باید در اسناد طراحی که تعیین می کند در نظر گرفته شوند.

خطوط برق چیست؟

شبکه ای از خطوط برق برای حرکت و توزیع انرژی الکتریکی ضروری است: از منابع آن، بین شهرک ها و اشیاء مصرف نهایی. این خطوط بسیار متنوع هستند و تقسیم بندی می شوند:

• با توجه به نوع قرار دادن سیم ها - هوا (واقع در هوای آزاد) و کابل (بسته در عایق)؛
• با نامگذاری - مسافت فوق العاده طولانی، تنه، توزیع.

خطوط برق هوایی و کابلی دارای طبقه بندی خاصی هستند که به مصرف کننده، نوع جریان، قدرت، مواد مورد استفاده بستگی دارد.

خطوط برق هوایی (VL)

اینها شامل خطوطی است که با استفاده از تکیه گاه های مختلف در فضای باز بالای زمین گذاشته می شوند. جداسازی خطوط برق برای انتخاب و نگهداری آنها مهم است.

تشخیص خطوط:

• با ماهیت جریان متحرک - متناوب و مستقیم؛
• با سطح ولتاژ - خطوط برق ولتاژ پایین (تا 1000 ولت) و ولتاژ بالا (بیش از 1000 ولت).
• در خنثی - شبکه هایی با یک خنثی با زمین محکم، ایزوله و به طور موثر زمین.

جریان متناوب

خطوط برق با استفاده از جریان متناوب برای انتقال توسط شرکت های روسی اغلب معرفی می شوند. با کمک آنها، سیستم ها تغذیه می شوند و انرژی در فواصل مختلف منتقل می شود.

دی سی

خطوط برق هوایی که انتقال جریان مستقیم را ارائه می دهند به ندرت در روسیه استفاده می شوند. دلیل اصلی این امر هزینه های بالای نصب است. علاوه بر پشتیبانی، سیم ها و عناصر مختلف، آنها نیاز به خرید تجهیزات اضافی - یکسو کننده ها و اینورترها دارند.

از آنجایی که اکثر مصرف کنندگان از جریان متناوب استفاده می کنند، هنگام تنظیم چنین خطوطی، منابع اضافی باید برای تبدیل انرژی صرف شود.

دستگاه خط انتقال هوایی

دستگاه خطوط برق هوایی شامل عناصر زیر است:

• سیستم های پشتیبانی یا تیرهای برق. آنها بر روی زمین یا سطوح دیگر قرار می گیرند و می توانند لنگر (بر عهده گرفتن بار اصلی)، متوسط ​​(معمولاً برای نگه داشتن سیم ها در دهانه ها استفاده می شود)، زاویه ای (قرار می گیرند در مکان هایی که خطوط سیم تغییر جهت می دهند).
• سیم ها. آنها انواع خاص خود را دارند، می توانند از آلومینیوم، مس ساخته شوند.
• تراورس. آنها به تکیه گاه های خط متصل می شوند و به عنوان پایه ای برای سیم کشی عمل می کنند.
• عایق ها با کمک آنها، سیم ها نصب شده و از یکدیگر جدا می شوند.
• سیستم های زمین وجود چنین حفاظتی مطابق با قوانین PUE (قوانین نصب برق) ضروری است.
• حفاظت در برابر صاعقه. استفاده از آن از خط برق سربار در برابر ولتاژی که ممکن است هنگام برخورد دشارژ رخ دهد محافظت می کند.

هر یک از عناصر شبکه الکتریکی نقش مهمی را ایفا می کند و بار خاصی را بر عهده می گیرد. در برخی موارد، ممکن است از تجهیزات اضافی استفاده کند.

خطوط برق کابلی

خطوط کابل برق تحت ولتاژ، بر خلاف خطوط هوایی، به فضای آزاد زیادی برای قرارگیری نیاز ندارند. به دلیل وجود محافظ عایق، می توان آنها را گذاشت: در قلمرو شرکت های مختلف، در شهرک هایی با ساختمان های متراکم. تنها عیب در مقایسه با خطوط هوایی هزینه نصب بالاتر است.

زیرزمینی و زیر آب

روش بسته شدن به شما امکان می دهد خطوط را حتی در سخت ترین شرایط - زیر زمین و زیر سطح آب قرار دهید. برای تخمگذار آنها می توان از تونل های مخصوص یا روش های دیگر استفاده کرد. در این حالت می توانید از چندین کابل و همچنین اتصال دهنده های مختلف استفاده کنید.

مناطق امنیتی ویژه در نزدیکی شبکه های برق ایجاد شده است. طبق قوانین PUE، آنها باید ایمنی و شرایط عملیاتی عادی را تضمین کنند.

تخمگذار بر روی سازه ها

اجرای خطوط برق فشار قوی با ولتاژهای مختلف در داخل ساختمان امکان پذیر است. پرکاربردترین طرح ها عبارتند از:

• تونل ها آنها اتاق های جداگانه ای هستند که در داخل آنها کابل ها در امتداد دیوارها یا روی سازه های خاص قرار دارند. این فضاها به خوبی محافظت می شوند و دسترسی آسان به نصب و نگهداری خطوط را فراهم می کنند.
• کانال ها اینها سازه های آماده ساخته شده از پلاستیک، صفحات بتن مسلح و سایر مواد هستند که در داخل آنها سیم قرار دارد.
• طبقه یا مال من مکان هایی که به طور ویژه برای قرار دادن خطوط برق و امکان یافتن یک فرد در آنجا مناسب شده است.
• روگذر. آنها سازه های باز هستند که روی زمین، پایه ها، سازه های حمایتی با سیم های متصل به داخل گذاشته می شوند. روگذرهای بسته را گالری می گویند.
• قرار دادن در فضای آزاد ساختمان ها - شکاف ها، فضای زیر کف.
• بلوک کابل. کابل ها در زیر زمین در لوله های مخصوص گذاشته می شوند و با استفاده از چاه های پلاستیکی یا بتنی مخصوص به سطح آورده می شوند.

عایق بندی خطوط برق کابلی

شرط اصلی هنگام انتخاب مواد برای عایق بندی خطوط برق این است که آنها نباید جریان را انجام دهند. به طور معمول، مواد زیر در دستگاه خطوط برق کابل استفاده می شود:

• لاستیک با منشاء مصنوعی یا طبیعی (با انعطاف پذیری خوب مشخص می شود ، بنابراین خطوط ساخته شده از چنین موادی به راحتی حتی در مکان های صعب العبور قرار می گیرند).
• پلی اتیلن (به اندازه کافی در برابر اثرات مواد شیمیایی یا سایر محیط های تهاجمی مقاوم است).
• PVC (مزیت اصلی چنین عایق در دسترس بودن است، اگرچه این ماده از نظر مقاومت و خواص محافظتی مختلف نسبت به دیگران پایین تر است).
• فلوروپلاستیک (بسیار مقاوم در برابر تأثیرات مختلف)؛
• مواد مبتنی بر کاغذ (در برابر تأثیرات شیمیایی و طبیعی مقاوم نیستند، حتی اگر با یک ترکیب محافظ آغشته شده باشند).

برای چنین خطوطی علاوه بر مواد جامد سنتی می توان از عایق های مایع و گازهای مخصوص استفاده کرد.

طبقه بندی بر اساس هدف

یکی دیگر از ویژگی هایی که طبقه بندی خطوط برق با در نظر گرفتن ولتاژ انجام می شود، هدف آنهاست. مرسوم است که خطوط هوایی را به موارد زیر تقسیم کنید: مسافت فوق العاده، تنه، توزیع. آنها بسته به قدرت، نوع گیرنده و فرستنده انرژی متفاوت هستند. اینها می توانند ایستگاه های بزرگ یا مصرف کنندگان - کارخانه ها، شهرک ها باشند.

برد فوق العاده طولانی

هدف اصلی این خطوط ارتباط بین سیستم های انرژی مختلف است. ولتاژ در این خطوط هوایی از 500 کیلو ولت شروع می شود.

تنه

این فرمت خط انتقال ولتاژ شبکه 220 و 330 کیلو ولت را در نظر می گیرد. خطوط لوله انتقال انرژی از نیروگاه ها به نقاط توزیع را فراهم می کنند. همچنین می توان از آنها برای اتصال نیروگاه های مختلف استفاده کرد.

توزیع

خطوط توزیع 35، 110 و 150 کیلو ولت می باشد. با کمک آنها، انرژی الکتریکی از شبکه های توزیع به شهرک ها و همچنین به شرکت های بزرگ منتقل می شود. خطوط با ولتاژ کمتر از 20 کیلو ولت برای اطمینان از تامین انرژی برای کاربران نهایی، از جمله برای اتصال برق به سایت استفاده می شود.

ساخت و تعمیر خطوط برق

نصب شبکه های خطوط برق کابل فشار قوی و خطوط هوایی یک راه ضروری برای تامین انرژی هر جسمی است. با کمک آنها، الکتریسیته در هر فاصله ای منتقل می شود.

ساخت شبکه ها برای هر منظوری یک فرآیند پیچیده است که شامل چندین مرحله است:

• بررسی منطقه.
• طراحی خط، بودجه بندی، مستندات فنی.
• آماده سازی سایت، انتخاب و خرید مواد.
• مونتاژ عناصر پشتیبانی یا آماده سازی برای نصب کابل.
• نصب یا گذاشتن سیم، دستگاه های تعلیق، تقویت خطوط برق.
• محوطه سازی و آماده سازی خط برای راه اندازی.
• راه اندازی، رسمی سازی اسناد.

برای اطمینان از عملکرد کارآمد خط، تعمیر و نگهداری مناسب، تعمیرات به موقع و در صورت لزوم بازسازی مورد نیاز است. تمام این فعالیت ها باید مطابق با PUE (قوانین تاسیسات فنی) انجام شود.

تعمیر خطوط برق به دو دسته جاری و عمده تقسیم می شود. در مرحله اول، وضعیت سیستم نظارت می شود، کار برای جایگزینی عناصر مختلف انجام می شود. تعمیرات اساسی مستلزم کارهای جدی تری است که ممکن است شامل تعویض تکیه گاه ها، حمل خطوط، تعویض کل بخش ها باشد. انواع کار بسته به وضعیت خط برق تعیین می شود.

چگونه می توانید ارزش خطوط برق را نشان دهید؟ آیا تعریف دقیقی از سیم های حامل برق وجود دارد؟ تعریف دقیقی در قوانین بین بخشی برای عملیات فنی تاسیسات برقی مصرف کنندگان وجود دارد. بنابراین، یک خط انتقال نیرو، اولاً، یک خط الکتریکی است. ثانیاً، این بخش هایی از سیم ها هستند که فراتر از پست ها و نیروگاه ها هستند. ثالثاً، هدف اصلی خطوط برق، انتقال جریان الکتریکی از راه دور است.

طبق قوانین MPTEEP ، خطوط انتقال برق به دو دسته سربار و کابلی تقسیم می شوند. اما باید توجه داشت که سیگنال‌های فرکانس بالا نیز از طریق خطوط برق منتقل می‌شوند که برای انتقال داده‌های تله متری، برای دیسپاچینگ کنترل صنایع مختلف، برای اتوماسیون اضطراری و سیگنال‌های حفاظت رله استفاده می‌شوند. طبق آمار، امروزه 60000 کانال فرکانس بالا از خطوط برق عبور می کنند. بیایید با آن روبرو شویم، شاخص قابل توجه است.

خطوط انتقال هوایی

خطوط برق هوایی، معمولاً با حروف "VL" مشخص می شوند - اینها دستگاه هایی هستند که در هوای آزاد قرار دارند. یعنی خود سیم ها از طریق هوا گذاشته می شوند و روی اتصالات مخصوص (براکت ها، عایق ها) ثابت می شوند. علاوه بر این، نصب آنها را می توان بر روی قطب ها، روی پل ها و در امتداد روگذرها انجام داد. شمارش "خطوط سربار" خطوطی که فقط در امتداد قطب های ولتاژ بالا گذاشته شده اند ضروری نیست.

آنچه در خطوط برق هوایی گنجانده شده است:

• نکته اصلی سیم ها است.
• تراورس هایی که به کمک آنها شرایطی برای عدم امکان تماس سیم ها با سایر عناصر تکیه گاه ایجاد می شود.
• عایق ها
• خود حمایت می کند.
• حلقه زمین.
• صاعقه گیر.
• تخلیه کننده ها

یعنی یک خط برق فقط سیم و تکیه گاه نیست، همانطور که می بینید، لیست نسبتاً چشمگیری از عناصر مختلف است که هر کدام بار خاص خود را حمل می کنند. در اینجا می توانید کابل های فیبر نوری و تجهیزات جانبی را اضافه کنید. البته اگر کانال های ارتباطی با فرکانس بالا از طریق ساپورت های خط انتقال نیرو انجام شود.

ساخت خط انتقال نیرو و همچنین طراحی آن به علاوه ویژگی های طراحی تکیه گاه ها توسط قوانین نصب تاسیسات الکتریکی یعنی PUE و همچنین قوانین و مقررات مختلف ساختمان تعیین می شود. SNiP. به طور کلی، ساخت خطوط برق کار آسان و بسیار مسئولیت پذیری نیست. بنابراین، ساخت آنها توسط سازمان ها و شرکت های تخصصی انجام می شود که کارکنان آن دارای متخصصان بسیار ماهر هستند.

طبقه بندی خطوط برق هوایی

خطوط برق فشار قوی بالای سر سامی به چند کلاس تقسیم می شوند.

بر اساس ماهیت جریان:

• متغیر،
• دائمی.

اصولاً از خطوط انتقال هوایی برای انتقال جریان متناوب استفاده می شود. گزینه دوم نادر است. معمولاً برای تغذیه شبکه از طریق تماس یا ارتباط برای ایجاد ارتباط برای چندین سیستم قدرت استفاده می شود، انواع دیگری نیز وجود دارد.

با ولتاژ، خطوط برق سربار با توجه به مقدار اسمی این نشانگر تقسیم می شوند. برای اطلاعات، آنها را فهرست می کنیم:

• برای جریان متناوب: 0.4; 6; ده 35; 110; 150; 220; 330; 400; 500; 750; 1150 کیلو ولت (کیلو ولت)؛
• برای ثابت، تنها یک نوع ولتاژ استفاده می شود - 400 کیلو ولت.

در عین حال، خطوط برق با ولتاژ تا 1.0 کیلو ولت از پایین ترین کلاس، از 1.0 تا 35 کیلو ولت - متوسط، از 110 تا 220 کیلو ولت - بالا، از 330 تا 500 کیلو ولت - فوق العاده بالا، بالای 750 در نظر گرفته می شود. کیلوولت فوق العاده بالا لازم به ذکر است که همه این گروه ها تنها در الزامات شرایط طراحی و ویژگی های طراحی با یکدیگر تفاوت دارند. از همه جهات دیگر، این خطوط برق معمولی با ولتاژ بالا هستند.

ولتاژ خطوط برق با هدف آنها مطابقت دارد.

• خطوط فشار قوی با ولتاژ بالای 500 کیلو ولت فوق العاده طولانی در نظر گرفته می شوند، آنها برای اتصال سیستم های قدرت جداگانه در نظر گرفته شده اند.
• یک خط فشار قوی با ولتاژ 220، 330 کیلو ولت در نظر گرفته می شود. هدف اصلی آنها اتصال نیروگاه های قدرتمند، سیستم های قدرت جداگانه و همچنین نیروگاه های درون این سیستم ها است.
• خطوط انتقال هوایی با ولتاژ 35-150 کیلوولت بین مصرف کنندگان (شرکت های بزرگ یا شهرک ها) و نقاط توزیع نصب می شود.
• از خطوط هوایی تا 20 کیلو ولت به عنوان خطوط برق استفاده می شود که مستقیماً جریان الکتریکی را به مصرف کننده می رساند.

طبقه بندی خطوط برق بر اساس خنثی

• شبکه های سه فازی که نول در آنها به زمین متصل نیست. به طور معمول، چنین طرحی در شبکه هایی با ولتاژ 3-35 کیلو ولت، که در آن جریان های کوچک جریان دارد، استفاده می شود.
• شبکه های سه فاز که در آنها نول از طریق اندوکتانس به زمین متصل می شود. این به اصطلاح نوع رزونانس زمینی است. در چنین خطوط هوایی از ولتاژ 3-35 کیلوولت استفاده می شود که در آن جریان های زیادی جریان می یابد.
• شبکه های سه فازی که در آنها باس نول کاملاً زمین (به طور مؤثر زمین) است. این حالت عملکرد خنثی در خطوط هوایی با ولتاژ متوسط ​​و فوق بالا استفاده می شود. لطفا توجه داشته باشید که در چنین شبکه هایی لازم است از ترانسفورماتورها استفاده شود، نه از ترانسفورماتورهای خودکار، که در آنها خنثی به شدت به زمین متصل است.
• و البته شبکه های خنثی زمین. در این حالت خطوط هوایی با ولتاژ زیر 1.0 کیلو ولت و بالای 220 کیلو ولت کار می کنند.

متأسفانه چنین تقسیم بندی خطوط برق نیز وجود دارد که در آن وضعیت عملیاتی همه عناصر خط انتقال برق در نظر گرفته می شود. این یک خط انتقال در حالت عادی است که در آن سیم‌ها، تکیه‌گاه‌ها و سایر اجزا در شرایط خوبی هستند. اصولاً تاکید بر کیفیت سیم و کابل است، آنها نباید قطع شوند. شرایط اضطراری، جایی که کیفیت سیم ها و کابل ها بسیار مطلوب است. و وضعیت نصب، زمانی که تعمیر یا تعویض سیم، عایق، براکت و سایر اجزای خط انتقال برق انجام می شود.

عناصر خطوط انتقال هوایی

همیشه گفتگوهایی بین متخصصان وجود دارد که در آن از اصطلاحات خاص مربوط به خطوط برق استفاده می شود. برای کسانی که در پیچیدگی های زبان عامیانه آشنا نیستند، درک این گفتگو بسیار دشوار است. بنابراین، ما رمزگشایی از این اصطلاحات را ارائه می دهیم.

• مسیر، محور خط انتقال نیرو است که در امتداد سطح زمین قرار دارد.
• کامپیوتر - پیکت. در واقع اینها بخش هایی از خط انتقال نیرو هستند. طول آنها به زمین و ولتاژ خط اسمی بستگی دارد. ایستگاه صفر شروع تراز است.
• ساخت یک تکیه گاه با علامت مرکزی نشان داده می شود. این مرکز نصب پشتیبانی است.
• Picketing اساساً یک تنظیم ساده است.
• Span فاصله بین تکیه گاه ها، یا بهتر است بگوییم، بین مراکز آنها است.
• فلش فرورفتگی، دلتای بین پایین‌ترین نقطه افتادگی سیم و خط کشیده شده بین تکیه‌گاه‌ها است.
• اندازه سیم باز هم فاصله بین پایین‌ترین نقطه افتادگی و بالاترین نقطه سازه‌های مهندسی است که زیر سیم‌ها قرار دارند.
• حلقه یا حلقه. این بخشی از سیم است که سیم های دهانه های مجاور را روی تکیه گاه لنگر متصل می کند.

خطوط انتقال کابل

بنابراین، ما به در نظر گرفتن چنین مفهومی به عنوان خطوط برق کابلی روی می آوریم. برای شروع، اینها سیم های خالی نیستند که در خطوط برق هوایی استفاده می شوند، آنها کابل هایی هستند که در عایق بسته شده اند. به طور معمول، خطوط انتقال کابل، چندین خط هستند که در یک جهت موازی در کنار یکدیگر نصب می شوند. طول کابل برای این گاهی اوقات کافی نیست، بنابراین، کوپلینگ ها بین بخش ها نصب می شوند. به هر حال، اغلب می توان خطوط برق کابل پر روغن را پیدا کرد، بنابراین چنین شبکه هایی اغلب مجهز به تجهیزات مخصوص کم پر شدن و یک سیستم هشدار است که به فشار روغن داخل کابل واکنش نشان می دهد.

اگر در مورد طبقه بندی خطوط کابل صحبت کنیم، آنها با طبقه بندی خطوط هوایی یکسان هستند. ویژگی های متمایز وجود دارد، اما تعداد زیادی از آنها وجود ندارد. اساساً این دو دسته از نظر نحوه چیدمان و همچنین ویژگی های طراحی با یکدیگر تفاوت دارند. به عنوان مثال، خطوط برق کابل بر اساس نوع تخمگذار به زیرزمینی، زیر آب و سازه تقسیم می شوند.

دو موضع اول واضح است، اما موضع «در مورد ساختارها» چیست؟

• تونل های کابلی اینها راهروهای بسته ویژه ای هستند که در آنها کابل در امتداد سازه های پشتیبانی نصب شده گذاشته می شود. در چنین تونل هایی می توانید آزادانه راه بروید و نصب، تعمیر و نگهداری خط برق را انجام دهید.
• کانال های کابلی اغلب آنها کانال های مدفون یا نیمه مدفون هستند. آنها را می توان در زمین، زیر پایه کف، زیر سقف قرار داد. این ها کانال های کوچکی هستند که نمی توان در آنها راه رفت. برای بررسی یا نصب کابل، باید سقف را جدا کنید.
• محور کابل. این یک راهرو عمودی با مقطع مستطیلی است. معدن می تواند یک راهپیمایی باشد، یعنی با قابلیت قرار گرفتن در آن برای شخص، که برای آن یک نردبان عرضه می شود. یا صعب العبور. در این حالت فقط با برداشتن یکی از دیوارهای سازه می توانید به خط کابل برسید.
• کف کابل. این یک فضای فنی است که معمولاً 1.8 متر ارتفاع دارد و از پایین و از بالا به صفحات کف مجهز است.
• همچنین می توان خطوط برق کابلی را در شکاف بین دال کف و کف اتاق قرار داد.
• بلوک کابل یک ساختار پیچیده است که از لوله های تخمگذار و چندین چاه تشکیل شده است.
• محفظه یک سازه زیرزمینی است که در بالا با بتن یا دال مسلح بسته شده است. در چنین محفظه ای، بخش های خط برق کابل توسط کوپلینگ ها به هم متصل می شوند.
• روگذر یک سازه افقی یا شیبدار از نوع باز است. می تواند روی زمین یا روی زمین، قابل عبور یا صعب العبور باشد.
• گالری عملاً همان روگذر است و فقط از نوع بسته است.

و آخرین طبقه بندی در خطوط برق کابلی نوع عایق است. در اصل، دو نوع اصلی وجود دارد: عایق جامد و عایق مایع. اولی شامل نوارهای پلیمری عایق (پلی وینیل کلرید، پلی اتیلن متقاطع، لاستیک اتیلن-پروپیلن)، و همچنین انواع دیگر، به عنوان مثال، کاغذ روغنی، نوار کاغذ لاستیکی است. عایق های مایع شامل روغن نفتی است. انواع دیگری از عایق وجود دارد، به عنوان مثال، گازهای خاص یا انواع دیگر مواد جامد. اما امروزه به ندرت مورد استفاده قرار می گیرند.

نتیجه گیری در مورد موضوع

تنوع خطوط برق به دو نوع اصلی کاهش می یابد: سربار و کابل. هر دو گزینه امروزه در همه جا مورد استفاده قرار می گیرند، بنابراین شما نباید یکی را از دیگری جدا کنید و یکی را بر دیگری ترجیح دهید. البته ساخت خطوط هوایی با سرمایه گذاری های کلانی همراه است، زیرا تخمگذار مسیر، نصب تکیه گاه های عمدتاً فلزی است که ساختار نسبتاً پیچیده ای دارند. این در نظر می گیرد که چه شبکه ای، تحت چه ولتاژی گذاشته می شود.

ترانسفورماتورها تبدیل مستقیم برق را انجام می دهند - تغییر ولتاژ. کلید برای دریافت برق از سمت تغذیه ترانسفورماتورها (گیرنده سوئیچگیر) و توزیع برق در سمت مصرف کننده استفاده می شود.

در فصل‌های بعدی، اجرای سازه‌ای عناصر اصلی سیستم‌های تغذیه مورد توجه قرار گرفته، انواع و طرح‌های اصلی پست‌ها، مبانی محاسبات مکانیکی خطوط هوایی برق و سازه‌های اتوبوس آورده شده است.

1. سازه های خطوط برق هوایی

1.1. اطلاعات کلی

با خط هوایی(VL) وسیله ای برای انتقال الکتریسیته از طریق سیم هایی است که در هوای آزاد قرار دارد و به کمک عایق ها و اتصالات به تکیه گاه ها متصل می شود.

در شکل 1.1 قطعه ای از خط هوایی را نشان می دهد. فاصله l بین تکیه گاه های مجاور دهانه نامیده می شود. فاصله عمودی بین خط مستقیم اتصال نقاط تعلیق سیم و پایین ترین نقطه افتادگی آن نامیده می شود. بوم ساگ سیم f NS . فاصله از پایین ترین نقطه افتادگی سیم تا زمین نامیده می شود اندازه خط هوایی hجی . یک کابل حفاظت در برابر صاعقه در قسمت بالایی تکیه گاه ها ثابت شده است.

اندازه ابعاد خط h g بسته به ولتاژ خط هوایی و نوع زمین (جمعیت، خالی از سکنه، غیرقابل دسترس) توسط PUE تنظیم می شود. طول رشته مقره ها λ و فاصله بین سیم های فازهای مجاور h p-p توسط ولتاژ نامی خط هوایی تعیین می شود. فاصله بین نقاط تعلیق سیم بالایی و کابل h p-t توسط PUE بر اساس نیاز برای محافظت مطمئن خطوط هوایی در برابر برخورد مستقیم صاعقه تنظیم می شود.

مواد رسانا با رسانایی الکتریکی بالا (مقاومت کم) و استحکام مکانیکی بالا برای اطمینان از انتقال توان اقتصادی و قابل اعتماد مورد نیاز است. در عناصر ساختاری سیستم های تامین برق از مس، آلومینیوم، آلیاژهای مبتنی بر آنها و فولاد به عنوان این مواد استفاده می شود.

برنج. 1.1. قطعه ای از یک خط برق هوایی

مس مقاومت کم و استحکام نسبتاً بالایی دارد. مقاومت فعال خاص آن ρ = 0.018 اهم است. mm2/m و مقاومت کششی نهایی 360 مگاپاسکال است. با این حال، این یک فلز گران قیمت و کمیاب است. بنابراین، مس، به عنوان یک قاعده، برای ساخت سیم پیچ ترانسفورماتور، کمتر برای هسته های کابل استفاده می شود و عملا برای خطوط هوایی استفاده نمی شود.

مقاومت آلومینیوم 1.6 برابر بیشتر است، استحکام کششی نهایی 2.5 برابر کمتر از مس است. شیوع بالای آلومینیوم در طبیعت و کمتر از مس، باعث استفاده گسترده از آن برای خطوط هوایی شد.

فولاد دارای مقاومت بالا و استحکام مکانیکی بالایی است. مقاومت فعال خاص آن ρ = 0.13 اهم است. mm2/m، و مقاومت کششی نهایی 540 مگاپاسکال است. بنابراین، در سیستم های منبع تغذیه، فولاد، به ویژه برای افزایش مقاومت مکانیکی سیم های آلومینیومی، برای ساخت تکیه گاه ها و کابل های حفاظت از رعد و برق خطوط برق هوایی استفاده می شود.

1.2. خطوط هوایی و کابل ها

خطوط هوایی مستقیماً برای انتقال الکتریسیته استفاده می شود و در طراحی و مواد رسانا مورد استفاده متفاوت است. از نظر اقتصادی بیشتر امکان پذیر است

مواد برای خطوط هوایی آلومینیوم و آلیاژهای مبتنی بر آن است.

سیم های مسی برای خطوط هوایی به ندرت و با مطالعه امکان سنجی مناسب استفاده می شوند. سیم های مسی در شبکه های تماس حمل و نقل سیار، در شبکه های صنایع خاص (معادن، معادن)، گاهی اوقات هنگام عبور از خطوط هوایی نزدیک دریاها و برخی از صنایع شیمیایی استفاده می شود.

سیم های فولادی برای خطوط هوایی استفاده نمی شود، زیرا مقاومت فعال بالایی دارند و در برابر خوردگی حساس هستند. استفاده از سیم های فولادی در هنگام اجرای دهانه های بزرگ خطوط هوایی، به عنوان مثال، هنگام عبور از خطوط هوایی از طریق رودخانه های قابل کشتیرانی گسترده، توجیه می شود.

مقطع سیم مطابق با GOST 839-74 است. مقیاس سطح مقطع اسمی خطوط هوایی به صورت ردیف زیر mm2 می باشد:

1,5; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 35; 50; 70; 95; 120; 150; 185; 240; 300; 400; 500; 600; 700; 800; 1000.

با توجه به اجرای سازنده آنها، سیم های خطوط هوایی تقسیم می شوند: به تک سیم.

چند سیم از یک فلز (تک فلزی)؛ چند سیم از دو فلز؛ منزوی خود حمایت کننده

سیم های جامدهمانطور که از نام آن پیداست، از یک سیم ساخته شده است (شکل 1.2، a). چنین سیم هایی از سطح مقطع کوچک تا 10 میلی متر مربع ساخته می شوند و گاهی اوقات برای خطوط هوایی با ولتاژ تا 1 کیلو ولت استفاده می شوند.

سیم های تک فلزی رشته ای با سطح مقطع بیش از 10 میلی متر ساخته می شوند 2 ... این سیم ها از سیم های مجزا که به هم پیچیده شده اند ساخته می شوند. در اطراف سیم مرکزی، یک پیچ (ردیف) از شش سیم با همان قطر انجام می شود (شکل 1.2، ب). هر لایه بعدی شش سیم بیشتر از لایه قبلی دارد. پیچاندن لایه های مجاور در جهات مختلف انجام می شود تا از باز شدن سیم ها جلوگیری شود و شکل گردتری به سیم بدهد.

تعداد شاخه ها بر اساس سطح مقطع سیم تعیین می شود. سیم هایی با سطح مقطع تا 95 میلی متر مربع با یک خم، با مقطع 120 ... 300 میلی متر مربع - با دو خم، مقطع 400 میلی متر مربع و بیشتر - با سه خم یا بیشتر ساخته می شوند. سیم های رشته ای در مقایسه با سیم های جامد انعطاف پذیرتر، برای نصب راحت تر و قابل اعتمادتر هستند.

برنج. 1.2. ساخت و ساز خطوط هوایی بدون سیم

برای دادن استحکام مکانیکی بیشتر به سیم، سیم های رشته ای با هسته فولادی 1 ساخته می شوند (شکل 1.2، c، d، e). به چنین سیم هایی فولاد-آلومینیوم می گویند. هسته از سیم فولادی گالوانیزه ساخته شده است و می تواند تک سیم (شکل 1.2، ج) و چند سیم (شکل 1.2، د) باشد. نمای کلی یک سیم فولادی آلومینیومی با سطح مقطع بزرگ با یک هسته فولادی رشته ای در شکل نشان داده شده است. 1.2، د.

سیم های فولادی آلومینیومی به طور گسترده برای خطوط هوایی با ولتاژ بالای 1 کیلو ولت استفاده می شود. این مفتول ها در طرح های مختلفی وجود دارند که از نظر نسبت سطح مقطع قطعات آلومینیومی و فولادی متفاوت است. برای سیم های فولادی آلومینیومی معمولی، این نسبت تقریباً شش، برای سیم های سبک وزن، هشت و برای سیم های تقویت شده، چهار است. هنگام انتخاب یک یا آن سیم فولادی آلومینیومی، بارهای مکانیکی خارجی روی سیم، مانند یخ و باد، در نظر گرفته می شود.

سیم ها بسته به مواد مورد استفاده به صورت زیر مشخص می شوند:

M - مس، A - آلومینیوم،

АН, АЖ - از آلیاژهای آلومینیوم (از استحکام مکانیکی بیشتری نسبت به سیم درجه A برخوردار است).

АС - فولاد آلومینیوم؛ ASO - ساخت و ساز سبک فولاد و آلومینیوم؛

ACS - ساختار تقویت شده از فولاد و آلومینیوم.

نام دیجیتالی سیم نشان دهنده سطح مقطع اسمی آن است. به عنوان مثال، A95 یک سیم آلومینیومی با سطح مقطع اسمی 95 میلی متر مربع است. در تعیین سیم های فولادی آلومینیومی، سطح مقطع هسته فولادی نیز ممکن است نشان داده شود. مثلا،

АСО240 / 32 یک سیم فولادی آلومینیومی با ساختار سبک وزن با بخش اسمی قسمت آلومینیومی 240 میلی متر مربع و بخش هسته فولادی 32 میلی متر مربع است.

مقاوم در برابر خوردگیسیم های آلومینیومی با نام تجاری AKP و سیم های فولادی آلومینیومی مارک های ASKP، ASKS، ASK دارای یک فضای بین سیم پر شده با گریس خنثی با مقاومت حرارتی بالا هستند که با ظاهر خوردگی مقابله می کند. کل فضای بین سیم برای گیربکس اتوماتیک و سیم های سیستم انتقال اتوماتیک با چنین گریس پر شده است، برای سیم ASK فقط هسته فولادی، برای سیم ASK هسته فولادی با گریس خنثی پر شده و از قسمت آلومینیومی جدا شده است. دو عدد نوار پلی اتیلن سیم های AKP، ASKP، ASKS، ASK برای خطوط هوایی که از نزدیک دریاها، دریاچه های نمک و کارخانه های شیمیایی عبور می کنند استفاده می شود.

سیم های عایق خود نگهدار (SIP) برای خطوط هوایی با ولتاژ تا 20 کیلو ولت استفاده می شود. در ولتاژهای تا 1 کیلو ولت (شکل 1.3، a)، چنین سیمی از سه هادی آلومینیومی رشته ای تشکیل شده است 1. هادی چهارم 2 حامل و در عین حال صفر است. هادی های فاز به گونه ای به دور حامل می پیچند که کل بار مکانیکی توسط حامل، ساخته شده از آلیاژ آلومینیوم بادوام ABE، گرفته شود.

برنج. 1.3. سیم های عایق خود نگهدارنده

جداسازی فاز 3 از ساخته شده است پلی اتیلن تثبیت شده با نور ترموپلاستیک یا پلی اتیلن تثبیت شده با نور با اتصال عرضی... چنین عایق به دلیل ساختار مولکولی خود دارای خواص ترمومکانیکی بسیار بالا و مقاومت بالایی در برابر تشعشعات خورشیدی و جو است. در برخی از طرح های سیم عایق خود نگهدار، هسته یاتاقان صفر با عایق ساخته می شود.

طراحی سیم عایق خود نگهدارنده برای ولتاژهای بالاتر از 1 کیلو ولت در شکل نشان داده شده است. 1.3، ب. چنین سیمی تک فاز است و از

هسته فولادی-آلومینیوم حامل جریان 1 و عایق 2 ساخته شده از پلی اتیلن متقابل تثبیت شده با نور.

خطوط هوایی با سیم های عایق خود نگهدار در مقایسه با خطوط هوایی سنتی دارای مزایای زیر است:

تلفات ولتاژ کمتر (بهبود کیفیت توان)، به دلیل کوچکتر، تقریباً سه برابر، مقاومت راکتیو SIP سه فاز.

نیازی به عایق ندارند. تشکیل یخ عملاً وجود ندارد.

اجازه تعلیق در یک تکیه گاه چندین خط با ولتاژهای مختلف را بدهید.

کاهش هزینه های عملیاتی به دلیل کاهش تقریباً 80٪ در حجم کارهای اضطراری و بازیابی. امکان استفاده از ساپورت های کوتاهتر به دلیل

فاصله مجاز کمتر از سیم عایق خود نگهدارنده تا زمین؛ کاهش محدوده امنیتی، فواصل مجاز ساختمان ها و

سازه ها، عرض پاکسازی در یک منطقه جنگلی؛ عدم وجود عملی احتمال آتش سوزی در

منطقه پر درخت وقتی سیم به زمین می افتد. قابلیت اطمینان بالا (کاهش 5 برابری تعداد تصادفات توسط

در مقایسه با خطوط هوایی سنتی)؛ حفاظت کامل هادی در برابر رطوبت و

خوردگی

هزینه خطوط هوایی با سیم های عایق خود نگهدار بیشتر از خطوط هوایی سنتی است.

خطوط هوایی با ولتاژ 35 کیلو ولت و بالاتر از برخورد مستقیم صاعقه محافظت می شود سیم حفاظت در برابر صاعقه، در قسمت بالایی تکیه گاه ثابت شده است (شکل 1.1 را ببینید). کابل های حفاظت از رعد و برق عناصری از خطوط هوایی هستند که از نظر طراحی شبیه به سیم های تک فلزی رشته ای هستند. کابل ها از سیم های فولادی گالوانیزه ساخته شده اند. سطح مقطع سیم اسمی با مقیاس مقطع سیم اسمی مطابقت دارد. حداقل سطح مقطع سیم محافظ صاعقه 35 میلی متر مربع است.

هنگام استفاده از کابل های حفاظت در برابر صاعقه به عنوان کانال های ارتباطی فرکانس بالا، به جای کابل فولادی، از سیم فولادی آلومینیومی با هسته فولادی قوی استفاده می شود که سطح مقطع آن متناسب یا بیشتر از سطح مقطع آلومینیوم است. بخش

1.3. پشتیبانی از خطوط هوایی

هدف اصلی تکیه گاه ها پشتیبانی از سیم ها در ارتفاع مورد نیاز از سطح زمین و سازه های بالای زمین است. تکیه گاه ها از پایه ها، تراورس ها و پایه ها تشکیل شده است. مواد اصلی که تکیه گاه ها از آنها ساخته می شود، چوب نرم، بتن مسلح و فلز است.

تکیه گاه های ساخته شده از چوبآسان برای ساخت، حمل و نقل و بهره برداری، برای خطوط هوایی با ولتاژ تا 220 کیلو ولت در مناطق جنگلداری یا نزدیک به آنها استفاده می شود. عیب اصلی چنین تکیه گاه ها، حساسیت چوب به پوسیدگی است. برای افزایش طول عمر تکیه گاه ها، چوب خشک شده و با مواد ضد عفونی کننده آغشته می شود که از توسعه فرآیند پوسیدگی جلوگیری می کند.

به دلیل محدودیت طول ساخت چوب، تکیه گاه ها به صورت کامپوزیت ساخته می شوند (شکل 1.4، a). قفسه چوبی 1 با نوارهای فلزی 2 با اتصال بتن مسلح 3 مفصل بندی شده است. قسمت پایینی پیوست در زمین مدفون شده است. پشتیبانی های مربوط به شکل. 1.4، a، برای ولتاژهای تا 10 کیلو ولت شامل اعمال می شود. برای تنش های بیشتر، تکیه گاه های چوبی به شکل U (درگاه) ساخته می شوند. چنین پشتیبانی در شکل نشان داده شده است. 1.4، ب.

لازم به ذکر است که در شرایط مدرن نیاز به حفظ جنگل ها، کاهش استفاده از تکیه گاه های چوبی توصیه می شود.

تکیه گاه های بتن آرمهشامل یک قفسه بتن مسلح 1 و یک تراورس 2 (شکل 1.4، ج). قفسه یک لوله مخروطی توخالی با شیب کوچک ژنراتیکس مخروطی است. قسمت پایین قفسه در زمین مدفون شده است. تراورس ها از فولاد گالوانیزه ساخته شده اند. این میله‌ها نسبت به تیرهای چوبی دوام بیشتری دارند، نگهداری آسان‌تری دارند و به فلز کمتری نسبت به تیرهای فولادی نیاز دارند.

معایب اصلی تکیه گاه های بتن مسلح: وزن زیاد که حمل تکیه گاه ها را به مکان های صعب العبور مسیر خطوط هوایی دشوار می کند و مقاومت خمشی نسبتاً کم بتن.

برای افزایش مقاومت خمشی تکیه گاه ها در ساخت قفسه بتن مسلح، از آرماتور فولادی پیش تنیده (کشیده) استفاده می شود.

برای اطمینان از تراکم بتن بالا در ساخت قفسه های نگهدارنده، آنها استفاده می کنند تراکم ارتعاش و سانتریفیوژبتن.

قفسه های خطوط هوایی با ولتاژ تا 35 کیلو ولت از بتن ارتعاشی و در ولتاژهای بالاتر - از بتن سانتریفیوژ ساخته شده اند.

برنج. 1.4. پشتیبانی میانی خطوط هوایی

تکیه گاه های فولادی دارای استحکام مکانیکی بالا و عمر طولانی هستند. این تکیه گاه ها با اتصالات جوشی و پیچی از عناصر جداگانه مونتاژ می شوند، بنابراین ایجاد تکیه گاه تقریباً با هر طرحی امکان پذیر است (شکل 1.4، d). بر خلاف تکیه گاه های ساخته شده از چوب و بتن مسلح، تکیه گاه های فلزی بر روی پایه های بتن مسلح نصب می شوند.

تکیه گاه های فولادی گران هستند. علاوه بر این، فولاد در برابر خوردگی حساس است. برای افزایش طول عمر تکیه گاه ها با ترکیبات ضد خوردگی پوشش داده شده و رنگ آمیزی می شوند. قطب های فولادی گالوانیزه گرم در برابر خوردگی بسیار موثر هستند.

پایه های ساخته شده از آلیاژ آلومینیوم موثر در احداث خطوط هوایی در شرایط مسیرهای صعب العبور. به دلیل مقاومت آلومینیوم در برابر خوردگی، این تکیه گاه ها نیازی به پوشش مقاوم در برابر خوردگی ندارند. با این حال، هزینه بالای آلومینیوم به طور قابل توجهی استفاده از چنین پشتیبانی را محدود می کند.

هنگام عبور از یک قلمرو خاص، یک خط هوایی می تواند جهت را تغییر دهد، از مهندسی های مختلف عبور کند

سازه ها و موانع طبیعی، به اتوبوس های تابلو برق پست متصل می شوند. در شکل 1.5 نمای بالایی از قطعه ای از مسیر خط هوایی را نشان می دهد. از این شکل می توان دریافت که ساپورت های مختلف در شرایط مختلف کار می کنند و بنابراین باید طراحی متفاوتی داشته باشند. بر اساس طراحی، پشتیبانی ها تقسیم می شوند:

برای متوسط(پشتیبانی از 2، 3، 7)، نصب شده در بخش مستقیم خط هوایی؛

زاویه ای (پشتیبانی 4)، نصب شده در پیچ های خط هوایی؛ انتهای (پشتیبانی از 1 و 8)، نصب شده در ابتدا و انتهای خط هوایی؛ انتقالی (پشتیبانی از 5 و 6) نصب شده در دهانه

عبور از یک خط هوایی از هر سازه مهندسی، مانند راه آهن.

برنج. 1.5. قطعه ای از خط هوایی

تکیه گاه های میانی برای پشتیبانی از سیم ها در قسمت مستقیم خط هوایی طراحی شده اند. سیم های دارای این تکیه گاه ها اتصال سفت و سختی ندارند، زیرا با کمک رشته های نگهدارنده عایق بسته می شوند. این تکیه گاه ها توسط نیروهای گرانشی سیم ها، کابل ها، رشته های عایق، یخ و همچنین بارهای باد عمل می کنند. نمونه هایی از تکیه گاه های میانی در شکل نشان داده شده است. 1.4.

تکیه گاه های انتهایی علاوه بر این تحت تأثیر نیروی کششی T سیم ها و کابل ها قرار می گیرند که در امتداد خط هدایت می شوند (شکل 1.5). تکیه گاه های زاویه ای علاوه بر این تحت تأثیر نیروی کششی T سیم ها و کابل ها قرار می گیرند که در امتداد نیمساز زاویه چرخش خط هوایی هدایت می شوند.

تکیه گاه های انتقالی در حالت عادی خطوط هوایی نقش تکیه گاه های میانی را ایفا می کنند. این تکیه گاه ها در صورت شکستن در دهانه های مجاور کشش سیم ها و کابل ها را به خود می گیرند و از افتادگی غیرقابل قبول سیم ها در دهانه تقاطع جلوگیری می کنند.

تکیه گاه های انتهایی، گوشه ای و انتقالی باید به اندازه کافی سفت باشند و نباید از حالت عمودی منحرف شوند

موقعیت هایی که در معرض نیروی گرانش سیم ها و کابل ها قرار می گیرند. این گونه تکیه گاه ها به صورت خرپاهای فضایی صلب یا با استفاده از بند کابلی مخصوص ساخته می شوند و به آنها می گویند. پشتیبانی از لنگر... سیم های دارای تکیه گاه لنگر دارای اتصال سفت و سختی هستند، زیرا با رشته های کششی عایق ها بسته می شوند.

برنج. 1.6. گوشه لنگر از VL پشتیبانی می کند

تکیه گاه های لنگر ساخته شده از چوب در ولتاژهای تا 10 کیلو ولت به شکل A و در ولتاژهای بالاتر به شکل AP ساخته می شوند. تکیه گاه های لنگر بتن آرمه دارای کابل های مخصوص هستند (شکل 1.6، a). تکیه گاه های لنگر فلزی دارای پایه گسترده تری (قسمت پایین تر) نسبت به تکیه گاه های میانی هستند (شکل 1.6، ب).

با تعداد سیم های معلق روی یک تکیه گاه، آنها متمایز می شوند پشتیبانی های تک زنجیره ای و دو زنجیره ای... سه سیم بر روی پایه های تک مدار (یک مدار سه فاز)، در دو مدار - شش سیم (دو مدار سه فاز) معلق هستند. پایه های تک زنجیره ای در شکل نشان داده شده است. 1.4، a، b، d و شکل. 1.6، a; مدار دوگانه - در شکل. 1.4، ج و شکل. 1.6، ب.

ساپورت دو زنجیر ارزانتر از دو تک زنجیره است. قابلیت اطمینان انتقال برق از طریق یک خط دو مداره تا حدودی کمتر از دو خط تک مداره است.

تکیه گاه های چوبی دو زنجیره ای ساخته نمی شوند. پشتیبانی از خطوط هوایی با ولتاژ 330 کیلو ولت و بالاتر فقط در یک طرح تک مدار با آرایش افقی سیم ها ساخته می شود (شکل 1.7). چنین تکیه گاه هایی به شکل U (پورتال) یا V شکل با مهاربندهای کابلی ساخته می شوند.

برنج. 1.7. پشتیبانی از خطوط هوایی با ولتاژ 330 کیلو ولت و بالاتر

در میان تکیه گاه های خطوط هوایی، تکیه گاه ها به طور جداگانه متمایز می شوند که دارای طراحی خاصاینها پایه های شاخه، برآمده و جابجایی هستند. تکیه گاه های انشعابی برای برخاستن توان متوسط ​​از خطوط هوایی طراحی شده اند. تکیه گاه های برجسته در دهانه های بزرگ نصب می شوند، به عنوان مثال، هنگام عبور از رودخانه های قابل کشتیرانی گسترده. بر انتقالیپشتیبانی از انتقال سیم ها انجام می شود.

آرایش نامتقارن سیم ها روی تکیه گاه ها با طول خط بالای سر بلند منجر به عدم تقارن ولتاژ فاز می شود. تعادل فازها با تغییر موقعیت نسبی سیم ها روی تکیه گاه را جابجایی می گویند. جابجایی برای خطوط هوایی با ولتاژ 110 کیلو ولت و بالاتر، با طول بیش از 100 کیلومتر ارائه شده و بر روی پایه های انتقال ویژه انجام می شود. سیم هر فاز یک سوم اول طول خط هوایی، یک سوم دوم را در دیگری و سومی را در جای سوم عبور می دهد. این حرکت سیم ها را یک چرخه انتقال کامل می نامند.

خط برق هوایی(VL) - وسیله ای است که برای انتقال یا توزیع انرژی الکتریکی از طریق سیم ها با غلاف عایق محافظ (VLZ) یا سیم های لخت (VL) طراحی شده است که در هوای آزاد قرار دارد و با استفاده از تراورس (براکت ها)، عایق ها و اتصالات خطی به آن متصل می شود. تکیه گاه ها یا سایر سازه های مهندسی (پل ها، روگذرها). عناصر اصلی خطوط هوایی عبارتند از:

• سیم ها؛
• کابل های محافظ؛
• تکیه گاه که سیم ها و هوموک ها را در ارتفاع معینی از سطح زمین یا سطح آب پشتیبانی می کند.
• عایق ها، سیم های عایق از بدنه تکیه گاه؛
• اتصالات خطی

درگاه های خطی تابلو برق به عنوان ابتدا و انتهای خط هوایی در نظر گرفته می شوند. خطوط هوایی بر اساس طراحی به دو دسته تک مداری و چند ارزشی معمولاً 2 زنجیره ای تقسیم می شوند.

به طور معمول، یک خط هوایی از سه فاز تشکیل شده است، بنابراین، تکیه گاه های خطوط هوایی تک مدار با ولتاژ بالای 1 کیلو ولت برای تعلیق سه سیم فاز (یک مدار) طراحی شده است (شکل 1)، شش سیم بر روی تکیه گاه ها معلق است. خطوط هوایی دو مداره (دو مدار موازی). در صورت لزوم، یک یا دو کابل حفاظت در برابر صاعقه بالای سیم های فاز آویزان می شوند. روی تکیه گاه های خطوط هوایی یک شبکه توزیع با ولتاژ تا 1 کیلو ولت، از 5 تا 12 سیم برای تامین مصرف کنندگان مختلف با یک خط هوایی (روشنایی خارجی و داخلی، تاسیسات برق، بارهای خانگی) معلق است. یک خط هوایی با ولتاژ تا 1 کیلو ولت با یک خنثی با زمین جامد، علاوه بر فاز، مجهز به سیم خنثی است.

برنج. 1. قطعات خطوط هوایی 220 کیلوولت:الف - تک مدار؛ ب - دو مدار

سیم های خطوط برق هوایی عمدتاً از آلومینیوم و آلیاژهای آن و در برخی موارد از مس و آلیاژهای آن از سیم سرد با استحکام مکانیکی کافی ساخته می شوند. با این حال، گسترده ترین سیم های دو رشته ای فلزی با ویژگی های مکانیکی خوب و هزینه نسبتا کم است. این نوع سیم شامل سیم های فولادی آلومینیومی با نسبت سطح مقطع قطعات آلومینیومی و فولادی از 4.0 به 8.0 می باشد. نمونه هایی از محل سیم های فاز و کابل های حفاظت در برابر صاعقه در شکل نشان داده شده است. 2 و پارامترهای طراحی خط هوایی سری استاندارد ولتاژها در جدول آورده شده است. 1.

برنج. 2.: الف - مثلثی؛ ب - افقی؛ в - "بشکه" شش ضلعی؛ د - معکوس "درخت"

میز 1. پارامترهای طراحی خطوط هوایی

اسمی ولتاژ خط هوایی، کیلو ولت	فاصله بین سیم های فاز، متر	طول دهانه، m	ارتفاع	ابعاد
کمتر از 1	0,5	40 – 50	8 – 9	6 – 7
6 – 10	1,0	50 – 80	10	6 – 7
35	3	150 – 200	12	6 – 7
110	4 – 5	170 – 250	13 – 14	6 – 7
150	5,5	200 – 280	15 – 16	7 – 8
220	7	250 – 350	25 – 30	7 – 8
330	9	300 – 400	25 – 30	7,5 – 8
500	10 – 12	350 – 450	25 – 30	8
750	14 – 16	450 – 750	30 – 41	10 – 12
1150	12 – 19	–	33 – 54	14,5 – 17,5

برای همه گزینه های فوق برای محل قرارگیری سیم های فاز روی تکیه گاه ها، آرایش نامتقارن سیم ها نسبت به یکدیگر مشخص است. بر این اساس، این منجر به راکتانس و هدایت نابرابر فازهای مختلف به دلیل اندوکتانس متقابل بین سیم‌های خط و در نتیجه عدم تقارن ولتاژ فاز و افت ولتاژ می‌شود.

برای اینکه ظرفیت و اندوکتانس هر سه فاز مدار یکسان شود، از انتقال سیم در خط برق استفاده می شود، یعنی. به طور متقابل مکان خود را نسبت به یکدیگر تغییر می دهند، با عبور هر سیم فاز از یک سوم مسیر (شکل 3). یکی از این حرکت های سه گانه، چرخه انتقال نامیده می شود.

برنج. 3. طرح چرخه کامل انتقال بخش های یک خط انتقال برق هوایی: سیم های فاز 1، 2، 3

جابجایی سیم های فاز یک خط انتقال برق هوایی با سیم های خالی برای ولتاژ 110 کیلو ولت و بالاتر و با طول خط 100 کیلومتر یا بیشتر استفاده می شود. یکی از گزینه های نصب سیم بر روی تکیه گاه انتقال در شکل 1 نشان داده شده است. 4. لازم به ذکر است که جابجایی هسته های رسانا گاهی در خطوط کابل مورد استفاده قرار می گیرد، علاوه بر این، فناوری های مدرن برای طراحی و ساخت خطوط هوایی امکان اجرای فنی کنترل پارامترهای خط (خطوط خود جبران کننده کنترل شده و خطوط هوایی ولتاژ فوق العاده فشرده).

برنج. 4.

سیم‌ها و کابل‌های محافظ خط هوایی در مکان‌های خاص باید به‌طور محکم بر روی عایق‌های کششی تکیه‌گاه‌های لنگر (تکیه‌های انتهایی ۱ و ۷ که در ابتدا و انتهای خط هوایی نصب شده‌اند، همانطور که در شکل ۵ نشان داده شده است، ثابت شده و کشیده شوند. بین تکیه گاه های لنگر، تکیه گاه های میانی برای نگهداری سیم ها و کابل ها، با استفاده از رشته های نگهدارنده عایق ها با گیره های نگهدارنده، در ارتفاع معین (تکیه های 2، 3، 6)، نصب شده بر روی قسمت مستقیم نصب می شوند. خط هوایی؛ زاویه ای (پشتیبانی از 4 و 5)، نصب شده در خم های خط هوایی؛ انتقالی (تکان 2 و 3)، نصب شده در دهانه تقاطع یک خط هوایی از هر مانع طبیعی یا سازه مهندسی، به عنوان مثال ، یک راه آهن یا بزرگراه.

برنج. 5.

فاصله بین تکیه گاه های لنگر را دهانه لنگر خط برق هوایی می نامند (شکل 6). فاصله افقی بین نقاط اتصال سیم در تکیه گاه های مجاور را طول دهانه می گویند L ... طرحی از دهانه خط هوایی در شکل نشان داده شده است. 7. طول دهانه عمدتاً به دلایل اقتصادی انتخاب می شود، به جز دهانه های انتقال، هم ارتفاع تکیه گاه ها و هم افتادگی سیم ها و کابل ها و هم تعداد تکیه گاه ها و عایق ها در تمام طول طول دهانه انتخاب می شود. خط هوایی

برنج. 6.: 1 - حلقه پشتی عایق؛ 2 - گلدسته تنش؛ 3 - پشتیبانی متوسط; 4 - پشتیبانی از لنگر

کوچکترین فاصله عمودی از زمین تا سیم با بیشترین افتادگی آن، بعد خط تا زمین نامیده می شود. ساعت ... ابعاد خط باید برای همه ولتاژهای نامی حفظ شود، با در نظر گرفتن خطر همپوشانی شکاف هوا بین هادی های فاز و بالاترین نقطه زمین. همچنین لازم است جنبه های زیست محیطی تاثیر شدت های بالای میدان الکترومغناطیسی بر موجودات زنده و گیاهان را نیز در نظر گرفت.

بزرگترین انحراف سیم فاز f n یا سیم محافظ صاعقه f t از افقی تحت تأثیر یک بار توزیع شده یکنواخت از جرم، توده یخ و فشار باد خود فلش فرورفتگی نامیده می شود. برای جلوگیری از گیرکردن سیم ها، افتادگی کابل به میزان 0.5 - 1.5 متر کمتر از افتادگی سیم است.

عناصر ساختاری خطوط هوایی، مانند سیم های فاز، کابل ها، رشته های عایق، جرم قابل توجهی دارند، بنابراین، نیروهای وارد بر یک تکیه گاه به صدها هزار نیوتن (N) می رسد. نیروهای کششی وارد بر سیم از وزن سیم، وزن رشته های کششی مقره ها و سازندهای یخی در امتداد نرمال به سمت پایین و نیروهای ناشی از فشار باد در امتداد نرمال به سمت باد هدایت می شوند. بردار جریان، همانطور که در شکل نشان داده شده است. 7.

برنج. 7.

به منظور کاهش مقاومت القایی و افزایش ظرفیت انتقال خطوط انتقال مسافت طولانی، از نسخه های مختلفی از خطوط برق فشرده استفاده می شود که از ویژگی های بارز آن کاهش فاصله بین سیم های فاز است. خطوط برق فشرده دارای راهروی فضایی باریک‌تر، سطح پایین‌تری از قدرت میدان الکتریکی در سطح زمین هستند و امکان کنترل فنی پارامترهای خط (خطوط خود جبران‌کننده کنترل‌شده و خطوط با پیکربندی فاز تقسیم نامتعارف) را فراهم می‌کنند.

2. کابل برق

خط برق کابلی (KL) شامل یک یا چند کابل و اتصالات کابل برای اتصال کابل ها و برای اتصال کابل ها به دستگاه های الکتریکی یا اتوبوس های تابلو برق است.

برخلاف خطوط هوایی، کابل ها نه تنها در فضای باز، بلکه در داخل ساختمان (شکل 8)، در خشکی و آب نیز گذاشته می شوند. بنابراین، CL ها مستعد رطوبت، تهاجم شیمیایی آب و خاک، آسیب مکانیکی در حین عملیات خاکی و جابجایی خاک در هنگام باران های شدید و سیل هستند. طراحی کابل و سازه های کابل گذاری باید برای محافظت در برابر این تأثیرات فراهم شود.

برنج. هشت

با توجه به مقدار ولتاژ نامی، کابل ها به سه گروه تقسیم می شوند: کابل ولتاژ پایین(تا 1 کیلو ولت)، کابل ولتاژ متوسط(6 ... 35 کیلو ولت)، کابل ولتاژ بالا(110 کیلو ولت و بالاتر). آنها با ماهیت جریان متمایز می شوند کابل های AC و DC.

کابل های برق انجام می شود تک هسته ای، دو هسته ای، سه هسته ای، چهار هسته ای و پنج هسته ای.کابل های ولتاژ بالا تک هسته ای ساخته می شوند. کابل های دو هسته ای - DC؛ کابل های سه هسته ای - ولتاژ متوسط.

کابل های ولتاژ پایین با حداکثر پنج هسته در دسترس هستند. چنین کابل هایی می توانند هادی های یک، دو یا سه فاز و همچنین هادی کار خنثی داشته باشند. ن و هادی محافظ صفر پلی اتیلن یا ترکیب صفر کار و هادی محافظ خودکار .

با توجه به مواد هادی ها، کابل ها با آنها متمایز می شوند هادی های آلومینیومی و مسیبه دلیل کمیاب بودن مس، کابل های با هادی آلومینیومی بیشترین استفاده را دارند. به عنوان یک ماده عایق استفاده می شود کاغذ کابل آغشته به ترکیب روغن-کلوفون، پلاستیک و لاستیک.بین کابل های با اشباع معمولی، اشباع تهی شده و آغشته شدن به یک ترکیب بدون چکه تمایز قائل می شود. کابل های با اشباع تخلیه شده یا بدون چکه در مسیری با اختلاف ارتفاع زیاد یا در امتداد بخش های عمودی مسیر گذاشته می شوند.

کابل های فشار قوی انجام می شود پر از نفت یا گاز.در این کابل ها عایق کاغذ با روغن یا گاز تحت فشار پر می شود.

محافظت از عایق در برابر خشک شدن و ورود هوا و رطوبت با قرار دادن غلاف مهر و موم شده بر روی عایق تضمین می شود. کابل از آسیب های مکانیکی احتمالی توسط زره محافظت می شود. پوشش محافظ بیرونی برای محافظت در برابر تهاجمی محیط خارجی عمل می کند.

هنگام مطالعه خطوط کابل، توصیه می شود توجه داشته باشید کابل های ابررسانا برای خطوط برقکه طراحی آن بر اساس پدیده ابررسانایی است. در شکل ساده شده، پدیده ابررساناییدر فلزات را می توان به صورت زیر نشان داد. نیروهای دافعه کولن بین الکترون ها مانند ذرات باردار عمل می کنند. با این حال، در دماهای بسیار پایین برای مواد ابررسانا (و اینها 27 فلز خالص و تعداد زیادی آلیاژ و ترکیبات خاص هستند)، ماهیت برهمکنش الکترون ها با یکدیگر و با شبکه اتمی به طور قابل توجهی تغییر می کند. در نتیجه، جذب الکترون ها و تشکیل جفت های به اصطلاح الکترون (کوپر) ممکن می شود. ظهور این جفت ها، افزایش آنها، تشکیل "تراکم" از جفت الکترون و توضیح ظاهر ابررسانایی است. با افزایش دما، برخی از الکترون ها از نظر حرارتی برانگیخته شده و به یک حالت واحد منتقل می شوند. در یک دمای به اصطلاح بحرانی معین، همه الکترون ها نرمال می شوند و حالت ابررسانایی از بین می رود. وقتی تنش بالا می رود همین اتفاق می افتد. مغناطیسی روشنلا... دماهای بحرانی آلیاژها و ترکیبات ابررسانا مورد استفاده در فناوری 10 تا 18 کلوین است، یعنی. از -263 تا -255 درجه سانتیگراد.

اولین پروژه‌ها، مدل‌های آزمایشی و نمونه‌های اولیه چنین کابل‌هایی در غلاف‌های منجمد موجدار انعطاف‌پذیر تنها در دهه‌های 70-80 قرن بیستم محقق شد. به عنوان یک ابررسانا، از نوارهای مبتنی بر ترکیب بین فلزی نیوبیوم با قلع، خنک شده با هلیوم مایع استفاده شد.

در سال 1986، این پدیده کشف شد ابررسانایی در دمای بالاو قبلاً در آغاز سال 1987، رساناهایی از این نوع به دست آمد که مواد سرامیکی هستند که دمای بحرانی آنها به 90 کلوین افزایش یافت. ترکیب تقریبی اولین ابررسانا با دمای بالا YBa 2 Cu 3 O 7 – d (د< 0,2). Такой сверхпроводник представляет собой неупорядоченную систему мелких кристаллов, имеющих размер от 1 до 10 мкм, находящихся в слабом электрическом контакте друг с другом. К концу XX века были начаты и к этому времени достаточно продвинуты работы по созданию сверхпроводящих кабелей на основе высокотемпературных сверхпроводников. Такие кабели принципиально отличаются от своих предшественников. Жидкий азот, применяемый для охлаждения, на несколько порядков дешевле гелия, а его запасы практически безграничны. Очень важным является то, что жидкий азот при рабочих давлениях 0,8 - 1 МПа является прекрасным диэлектриком, превосходящим по своим свойствам пропиточные составы, используемые в традиционных кабелях.

مطالعات امکان سنجی نشان می دهد که کابل های ابررسانا با دمای بالا در مقایسه با سایر انواع انتقال قدرت حتی با توان انتقالی بیش از 0.4 - 0.6 GVA، بسته به هدف واقعی، کارآمدتر خواهند بود. کابل‌های ابررسانا با دمای بالا قرار است در آینده در صنعت برق به‌عنوان رسانای جریان در نیروگاه‌هایی با ظرفیت بیش از 0.5 گیگاوات و همچنین ورودی‌های عمیق به کلان‌شهرها و مجتمع‌های بزرگ انرژی‌بر استفاده شوند. در عین حال، ارزیابی واقع بینانه جنبه های اقتصادی و طیف گسترده ای از کارها برای اطمینان از قابلیت اطمینان چنین کابل هایی در کار ضروری است.

با این حال، لازم به ذکر است که در طول ساخت و ساز جدید و بازسازی خطوط کابلی قدیمی، باید طبق مفاد PJSC "Rosseti" هدایت شود که طبق آن استفاده از آن ممنوع است. :

• کابل های برقی که الزامات ایمنی آتش سوزی فعلی را برآورده نمی کنند و غلظت بالایی از محصولات سمی را در طی احتراق منتشر می کنند.
• کابل های عایق روغن و پر از روغن؛
• کابل های ساخته شده با استفاده از فناوری اتصال عرضی سیلانول (ترکیبات متقابل سیلانول حاوی گروه های سیلان ارگانیک پیوندی هستند، و اتصال عرضی زنجیره مولکولی پلی اتیلن (PE) که منجر به تشکیل یک ساختار فضایی می شود، در این مورد به دلیل سیلیکون-اکسیژن-سیلیکون رخ می دهد. پیوند (Si-O-Si) و نه کربن-کربن (C-C)، همانطور که در مورد اتصال عرضی پراکسید وجود دارد).

محصولات کابل، بسته به طرح، به زیر تقسیم می شوند کابل ها , سیم ها و طناب ها .

کابل- یک محصول الکتریکی کارخانه کاملاً آماده برای استفاده متشکل از یک یا چند هسته رسانا عایق شده (رسانا) که معمولاً در یک غلاف فلزی یا غیرفلزی محصور شده است که بر روی آن بسته به شرایط نصب و بهره برداری، ممکن است پوشش محافظ مناسبی وجود داشته باشد که شامل زره نیز می شود. کابل های برق، بسته به کلاس ولتاژ، از یک تا پنج هادی آلومینیومی یا مسی با سطح مقطع 1.5 تا 2000 میلی متر مربع دارند که تا 16 میلی متر مربع تک سیم هستند، بیشتر از چند سیم.

سیم- یک هادی بدون عایق یا یک یا چند هادی عایق، که بر روی آن، بسته به شرایط تخمگذار و عملکرد، ممکن است یک غلاف غیر فلزی، سیم پیچی و (یا) بافندگی با مواد فیبری یا سیم وجود داشته باشد.

طناب- دو یا چند هادی عایق یا بسیار انعطاف پذیر با سطح مقطع تا 1.5 میلی متر مربع، به صورت موازی به هم تابیده یا چیده شده که در بالای آنها بسته به شرایط نصب و بهره برداری، می توان غلاف غیر فلزی و پوشش های محافظ را قرار داد. کاربردی.