Monimutkaisia ​​teknisiä voimalinjoja (PTL) käytetään sähkön toimittamiseen pitkiä matkoja. Kansallisessa mittakaavassa ne ovat strategisesti tärkeitä tiloja, jotka on suunniteltu ja rakennettu SNiP:n ja PUE:n mukaisesti.

Nämä lineaariset osuudet luokitellaan kaapeli- ja ilmajohtoihin, joiden asennus ja laskeminen edellyttää suunnitteluehtojen pakollista noudattamista ja erikoisrakenteiden asentamista.

Ilmavirtajohdot

Kuva 1 Suurjännitesiirtojohdot

Yleisimmät ovat ilmajohdot, joiden asennus tapahtuu ulkoilmassa suurjännitepylväillä, joihin johdot kiinnitetään erityisillä liittimillä (eristimet ja kannakkeet). Useimmiten nämä ovat SC-telineitä.

Ilmajohtojen rakenne sisältää:

• tuet eri jännitteille;
• paljaat alumiinilangat tai kupari;
• poikki, tarjoten tarvittavan etäisyyden, poissulkien johtimien kosketuksen mahdollisuuteen tukielementtien kanssa;
• eristeet;
• kentällä silmukka;
• pysäyttimet ja salamanvarsi.

Ilmajohtojen pienin roikkumispiste on: 5 ÷ 7 metriä asumattomilla alueilla ja 6 ÷ 8 metriä taajamissa.

Seuraavia käytetään suurjännitepylväinä:

• metallirakenteet, joita käytetään tehokkaasti kaikilla ilmastovyöhykkeillä ja erilaisilla kuormituksilla. Niille on ominaista riittävä lujuus, luotettavuus ja kestävyys. Ne ovat metallirunko, jonka elementit on liitetty pulttiliitoksilla, mikä helpottaa tukien toimittamista ja asennusta asennuspaikoilla;
• teräsbetonituet, jotka ovat yksinkertaisimpia rakenteita, joilla on hyvät lujuusominaisuudet, on helppo asentaa ja asentaa niihin ilmajohdot. Betonitukien asennuksen haittoja ovat - tietty tuulen kuormituksen ja maaperän ominaisuuksien vaikutus niihin;
• puupylväät, jotka ovat halvimpia valmistaa ja joilla on erinomaiset dielektriset ominaisuudet. Puurakenteiden pieni paino mahdollistaa niiden nopean toimituksen asennuspaikalle ja helpon asennuksen. Näiden voimajohtotukien haittana on niiden alhainen mekaaninen lujuus, mikä mahdollistaa niiden asennuksen vain tietyllä kuormituksella ja alttiudella biologisille tuhoutumisprosesseille (materiaalin hajoaminen).

Tietyn mallin käyttö määräytyy sähköverkon jännitteen suuruuden mukaan. On hyödyllistä, että sinulla on taito määrittää voimalinjan jännite ulkonäöltään.

Ilmajohdot luokitellaan:

1. virralle - suora tai vaihto;
2. jännitearvojen mukaan - tasavirralle, jonka jännite on 400 kilovolttia ja vaihtovirtaa - 0,4 ÷ 1150 kilovolttia.

Kaapeli siirtolinjat

Kuva 2 Maakaapelilinjat

Toisin kuin ilmajohdot, kaapelilinjat ovat eristettyjä ja siksi kalliimpia ja luotettavampia. Tämän tyyppistä lankaa käytetään paikoissa, joissa ilmajohtojen asentaminen on mahdotonta - kaupungeissa, joissa on tiheitä rakennuksia, teollisuusyritysten alueilla.

Kaapelivoimalinjat luokitellaan:

1. jännitteen mukaan - aivan kuten ilmajohdot;
2. eristystyypin mukaan - nestemäinen ja kiinteä. Ensimmäinen tyyppi on öljyöljy ja toinen polymeereistä, kumista ja öljytystä paperista valmistettu kaapelin vaippa.

Niiden erityispiirteet ovat asettamistapa:

• maanalainen;
• vedenalainen;
• rakenteisiin, jotka suojaavat kaapeleita ilmakehän vaikutuksilta ja tarjoavat korkean turvallisuuden käytön aikana.

Kuva 3 Vedenalaisten voimalinjojen asennus

Toisin kuin kahdessa ensimmäisessä kaapelin voimalinjojen asennusmenetelmässä, "rakennus" -vaihtoehto mahdollistaa:

• kaapelitunnelit, joissa voimakaapelit asetetaan erityisille tukirakenteille, mikä mahdollistaa asennustyöt ja linjahuollon;
• kaapelikanavat, jotka ovat rakennusten lattian alle haudattuja rakenteita, joissa kaapelilinjojen asennus tapahtuu maahan;
• kaapeliakselit - pystysuorat käytävät, joiden poikkileikkaus on suorakaiteen muotoinen ja jotka tarjoavat pääsyn voimalinjoille;
• kaapelilattiat, jotka ovat kuivia, teknisiä tiloja, joiden korkeus on noin 1,8 m;
• putkista ja kaivoista koostuvat kaapelilohkot;
• avoimet rampit - vaakasuoraan tai kaltevaan kaapelin asennukseen;
• kammiot, joita käytetään voimansiirtolinjojen kytkimien asennukseen;
• galleriat - samat ylikulkusillat, vain suljettuja.

Johtopäätös

Huolimatta siitä, että kaapeli- ja ilmajohtoja käytetään kaikkialla, molemmilla vaihtoehdoilla on omat ominaisuutensa, jotka tulee ottaa huomioon suunnitteludokumentaatiossa, joka määrittää

Mitä voimajohdot ovat

Sähkölinjojen verkko on välttämätön sähköenergian liikkumiselle ja jakelulle: sen lähteistä, asutuksen ja loppukulutuskohteiden välillä. Nämä linjat ovat hyvin erilaisia ​​ja jakautuvat:

• johtojen sijoitustyypin mukaan - ilma (sijaitsee ulkoilmassa) ja kaapeli (suljettu eristykseen);
• nimityksen mukaan - superpitkä matka, runko, jakelu.

Ilma- ja kaapelivoimalinjoilla on tietty luokitus, joka riippuu kuluttajasta, virran tyypistä, tehosta ja käytetyistä materiaaleista.

Ilmajohdot (VL)

Näitä ovat linjat, jotka asennetaan ulkona maanpinnan yläpuolelle erilaisten tukien avulla. Sähkölinjojen erottaminen on tärkeää niiden valinnan ja huollon kannalta.

Erottele rivit:

• siirretyn virran luonteen mukaan - vaihto- ja suora;
• jännitetason mukaan - pienjännite (jopa 1000 V) ja korkeajännite (yli 1000 V) voimajohdot;
• nollalla - verkot, joissa on kiinteästi maadoitettu, eristetty, tehokkaasti maadoitettu nolla.

Vaihtovirta

Useimmiten venäläiset yritykset ottavat käyttöön sähköjohtoja, jotka käyttävät siirtoon vaihtovirtaa. Niiden avulla järjestelmät saavat virtaa ja energiaa siirretään eri etäisyyksille.

DC

Tasavirran siirtoa tarjoavia ilmajohtoja käytetään Venäjällä harvoin. Suurin syy tähän on korkeat asennuskustannukset. Tukien, johtojen ja erilaisten elementtien lisäksi ne edellyttävät lisälaitteiden - tasasuuntaajien ja invertterien - ostamista.

Koska useimmat kuluttajat käyttävät vaihtovirtaa, tällaisia ​​linjoja järjestettäessä on käytettävä lisäresursseja energian muuntamiseen.

Ilmavirran voimajohdon laite

Ilmajohtojen laite sisältää seuraavat elementit:

• Tukijärjestelmät tai sähköpylväät. Ne sijoitetaan maahan tai muille pinnoille ja voivat olla ankkuroituja (ota pääkuorma), välimuotoisia (yleensä käytetään johtojen tukemiseen jännevälillä), kulmikkaita (sijoitetaan paikkoihin, joissa lankalinjat muuttavat suuntaa).
• Johdot. Heillä on omat lajikkeet, ne voidaan valmistaa alumiinista, kuparista.
• Kulkee. Ne on kiinnitetty linjatukiin ja toimivat johdotuksen perustana.
• Eristimet. Niiden avulla johdot asennetaan ja eristetään toisistaan.
• Maadoitusjärjestelmät. Tällaisen suojan olemassaolo on välttämätöntä PUE:n sääntöjen (sähköasennussäännöt) mukaisesti.
• Ukkossuojaus. Sen käyttö suojaa ilmajohtoa jännitteeltä, joka voi syntyä purkauksen osuessa.

Jokaisella sähköverkon elementillä on tärkeä rooli, sillä se ottaa tietyn kuorman. Joissakin tapauksissa se voi käyttää lisälaitteita.

Kaapelivoimalinjat

Jännitteiset kaapelisähkölinjat, toisin kuin yläpuoliset, eivät vaadi suurta vapaata tilaa sijoittamiseen. Eristävän suojan läsnäolon vuoksi ne voidaan asentaa: eri yritysten alueelle, siirtokunnille, joissa on tiheitä rakennuksia. Ainoa haittapuoli ilmajohtoihin verrattuna on korkeammat asennuskustannukset.

Maan alla ja veden alla

Sulkemismenetelmän avulla voit sijoittaa linjoja jopa vaikeimmissa olosuhteissa - maan alle ja vedenpinnan alle. Niiden laskemiseen voidaan käyttää erityisiä tunneleita tai muita menetelmiä. Tässä tapauksessa voit käyttää useita kaapeleita sekä erilaisia ​​kiinnikkeitä.

Sähköverkkojen läheisyyteen perustetaan erityisiä turvavyöhykkeitä. PUE:n sääntöjen mukaan niiden on varmistettava turvallisuus ja normaalit käyttöolosuhteet.

Rakenteiden päälle asettaminen

Rakennusten sisällä on mahdollista asentaa eri jännitteisiä suurjännitejohtoja. Yleisimmin käytetyt mallit ovat:

• Tunnelit. Ne ovat erillisiä huoneita, joiden sisällä kaapelit sijoitetaan seiniä pitkin tai erikoisrakenteisiin. Nämä tilat ovat hyvin suojattuja ja tarjoavat helpon pääsyn linjan asennukseen ja huoltoon.
• Kanavat. Nämä ovat muovista, teräsbetonilevyistä ja muista materiaaleista valmistettuja valmiita rakenteita, joiden sisällä johdot sijaitsevat.
• Lattia tai minun. Erityisesti sähkölinjojen sijoitteluun mukautetut tilat ja mahdollisuus löytää sieltä henkilö.
• Ylikulkusilta. Ne ovat avoimia rakenteita, jotka asetetaan maahan, perustuksia, tukirakenteita, joiden sisään on kiinnitetty johdot. Suljettuja ylikulkuja kutsutaan gallerioiksi.
• Sijoitus rakennusten vapaaseen tilaan - aukot, tila lattian alla.
• Kaapelilohko. Kaapelit vedetään maan alle erityisissä putkissa ja tuodaan pintaan erityisillä muovi- tai betonikaivoilla.

Kaapeleiden sähkölinjojen eristys

Pääehto voimalinjojen eristysmateriaaleja valittaessa on, että ne eivät saa johtaa virtaa. Kaapelivoimalinjojen laitteessa käytetään tyypillisesti seuraavia materiaaleja:

• synteettistä tai luonnollista alkuperää oleva kumi (sille on ominaista hyvä joustavuus, joten tällaisesta materiaalista valmistetut linjat on helppo asettaa jopa vaikeapääsyisiin paikkoihin);
• polyeteeni (riittävästi kestävä kemikaalien tai muun aggressiivisen ympäristön vaikutuksille);
• PVC (tällaisen eristyksen tärkein etu on sen saatavuus, vaikka materiaalin kestävyys ja erilaiset suojaominaisuudet ovat huonompia kuin muut);
• fluoroplastinen (erittäin vastustuskykyinen erilaisille vaikutuksille);
• paperipohjaiset materiaalit (ei kestä kemiallisia ja luonnollisia vaikutuksia, vaikka ne olisi kyllästetty suojaavalla yhdisteellä).

Perinteisten kiinteiden materiaalien lisäksi tällaisissa linjoissa voidaan käyttää nestemäisiä eristeitä ja erikoiskaasuja.

Luokittelu tarkoituksen mukaan

Toinen ominaisuus, jolla voimalinjojen luokittelu tapahtuu jännitteen huomioon ottaen, on niiden tarkoitus. On tapana jakaa ilmajohdot: superpitkän matkan, runko-, jakelu-. Ne vaihtelevat tehon, vastaanottimen tyypin ja energian lähettäjän mukaan. Nämä voivat olla suuria asemia tai kuluttajia - tehtaita, siirtokuntia.

Erittäin pitkä kantama

Näiden linjojen päätarkoitus on tiedonsiirto eri energiajärjestelmien välillä. Jännite näissä ilmajohdoissa alkaa 500 kV:sta.

Runko

Tämä siirtolinjamuoto olettaa jännitteeksi 220 ja 330 kV. Runkojohdot välittävät energian voimalaitoksilta jakelupisteisiin. Niitä voidaan käyttää myös erilaisten voimalaitosten liittämiseen.

Jakelu

Jakelujohdot ovat 35, 110 ja 150 kV. Heidän avullaan sähköenergiaa siirretään jakeluverkoista asutuksille sekä suurille yrityksille. Alle 20 kV:n jännitteisiä linjoja käytetään energian saannin varmistamiseksi loppukäyttäjille, mukaan lukien sähkön liittäminen tontille.

Sähkölinjojen rakentaminen ja korjaus

Suurjännitekaapelin voimalinjojen ja ilmajohtojen verkkojen asentaminen on välttämätön tapa toimittaa energiaa kaikille esineille. Heidän avullaan sähköä siirretään minkä tahansa etäisyyden päähän.

Verkkojen rakentaminen mihin tahansa tarkoitukseen on monimutkainen prosessi, joka sisältää useita vaiheita:

• Alueen kartoitus.
• Linjasuunnittelu, budjetointi, tekninen dokumentointi.
• Kohteen valmistelu, materiaalien valinta ja hankinta.
• Tukielementtien kokoaminen tai kaapeliasennuksen valmistelu.
• Johtojen, ripustuslaitteiden asennus tai asennus, voimalinjojen vahvistaminen.
• Maisemointi ja linjan valmistelu laukaisua varten.
• Käyttöönotto, dokumentaation virallistaminen.

Linjan tehokkaan toiminnan varmistamiseksi tarvitaan sen asiantuntevaa huoltoa, oikea-aikaisia ​​korjauksia ja tarvittaessa jälleenrakennusta. Kaikki tällaiset toiminnot on suoritettava PUE:n (teknisiä asennuksia koskevien sääntöjen) mukaisesti.

Sähkölinjojen korjaus on jaettu virta- ja pääomakorjaukseen. Ensimmäisen aikana seurataan järjestelmän tilaa, tehdään töitä eri elementtien vaihtamiseksi. Peruskorjaukseen liittyy vakavampia töitä, joihin voi sisältyä tukien vaihto, köysien nostaminen, kokonaisten osien vaihto. Kaikki työtyypit määräytyvät sähkölinjan kunnon mukaan.

Kuinka voit ilmaista voimalinjojen arvon? Onko olemassa tarkkaa määritelmää johtimille, jotka kuljettavat sähköä? Kuluttajien sähköasennusten tekniselle toiminnalle on olemassa tarkka määritelmä alojenvälisissä säännöissä. Joten voimansiirtolinja on ensinnäkin sähköjohto. Toiseksi nämä ovat johdinosia, jotka ulottuvat sähköasemien ja voimalaitosten ulkopuolelle. Kolmanneksi voimalinjojen päätarkoitus on sähkövirran siirto etäisyyden yli.

Samojen MPTEEP-sääntöjen mukaan voimansiirtolinjat jaetaan ilma- ja kaapelijohtoihin. Mutta on huomattava, että suurtaajuisia signaaleja lähetetään myös voimalinjoilla, joita käytetään telemetrisen tiedon siirtoon, eri teollisuudenalojen ohjaukseen, hätäautomaatioon ja releen suojaussignaaleihin. Tilastojen mukaan sähkölinjojen läpi kulkee nykyään 60 000 suurtaajuista kanavaa. Totta puhuen, indikaattori on merkittävä.

Ilmavirtajohdot

Ilmajohdot, ne on yleensä merkitty kirjaimilla "VL" - nämä ovat laitteita, jotka sijaitsevat ulkona. Eli itse johdot asetetaan ilman läpi ja kiinnitetään erityisiin liittimiin (kannattimet, eristimet). Lisäksi niiden asennus voidaan suorittaa pylväille, silloille ja ylikulkusiltaille. Ei ole tarpeen laskea "ilmajohtoja" niitä linjoja, jotka on asetettu vain korkeajännitepylväille.

Mitä ilmajohtoihin sisältyy:

• Pääasia on johdot.
• Kuljetukset, joiden avulla luodaan olosuhteet mahdottomaksi koskettaa johtoja muiden tukien osien kanssa.
• Eristimet.
• Tuet itse.
• Maasilmukka.
• Salamansammuttimet.
• Purkauslaitteet.

Eli sähkölinja ei ole vain johtoja ja tukia, kuten näet, se on melko vaikuttava luettelo erilaisista elementeistä, joista jokainen kantaa oman kuormansa. Täällä voit lisätä valokuitukaapeleita ja lisälaitteita. Tietenkin, jos suurtaajuisia viestintäkanavia suoritetaan pitkin voimansiirtolinjan tukia.

Voimansiirtolinjan rakentaminen sekä sen suunnittelu sekä tukien suunnitteluominaisuudet määräytyvät sähköasennussäännöillä eli PUE:lla sekä erilaisilla rakennussäännöillä ja määräyksillä, eli Leikata. Yleisesti ottaen voimalinjojen rakentaminen ei ole helppoa ja erittäin vastuullista bisnestä. Siksi niiden rakentamisen suorittavat erikoistuneet organisaatiot ja yritykset, joissa henkilöstöllä on korkeasti koulutetut asiantuntijat.

Ilmajohtojen luokittelu

Saamen suurjänniteilmajohdot on jaettu useisiin luokkiin.

Virran luonteen mukaan:

• Muuttuva,
• Pysyvä.

Periaatteessa ilmajohtoja käytetään vaihtovirran siirtämiseen. Toinen vaihtoehto on harvinainen. Yleensä sitä käytetään verkkovirran syöttämiseen kosketuksella tai viestinnällä viestinnän tarjoamiseksi useille sähköjärjestelmille, on myös muita tyyppejä.

Jännitteen mukaan ilmajohdot jaetaan tämän indikaattorin nimellisarvon mukaan. Tiedoksi luettelemme ne:

• vaihtovirta: 0,4; 6; 10; 35; 110; 150; 220; 330; 400; 500; 750; 1150 kilovolttia (kV);
• vakiona käytetään vain yhtä jännitettä - 400 kV.

Samanaikaisesti voimalinjoja, joiden jännite on enintään 1,0 kV, pidetään alhaisimman luokan, 1,0 - 35 kV - keskijännite, 110 - 220 kV - korkea, 330 - 500 kV - ultrakorkea, yli 750 kV erittäin korkea. On huomattava, että kaikki nämä ryhmät eroavat toisistaan ​​vain suunnitteluolosuhteita ja suunnitteluominaisuuksia koskevissa vaatimuksissa. Muilta osin nämä ovat tavallisia suurjännitelinjoja.

Sähkölinjojen jännite vastaa niiden käyttötarkoitusta.

• Yli 500 kV jännitteisiä suurjännitelinjoja pidetään erittäin pitkän matkan johtoina, ne on tarkoitettu erillisten voimajärjestelmien yhdistämiseen.
• Suurjännitejohdot, joiden jännite on 220, 330 kV, katsotaan runkojohdoiksi. Niiden päätarkoituksena on liittää yhteen tehokkaita voimalaitoksia, erillisiä voimajärjestelmiä sekä näiden järjestelmien sisällä olevia voimalaitoksia.
• Kuluttajien (suurten yritysten tai siirtokuntien) ja jakelupisteiden väliin asennetaan 35-150 kV jännitteellisiä ilmajohtoja.
• Sähkölinjoina, jotka syöttävät sähköä suoraan kuluttajalle, käytetään 20 kV:n ilmajohtoja.

Voimalinjojen luokittelu nollan mukaan

• Kolmivaiheiset verkot, joissa nollaa ei ole maadoitettu. Tyypillisesti tällaista järjestelmää käytetään verkoissa, joiden jännite on 3-35 kV, joissa virtaa pieniä virtoja.
• Kolmivaiheiset verkot, joissa nolla on maadoitettu induktanssilla. Tämä on niin kutsuttu resonanssimaadoitettu tyyppi. Tällaisissa ilmajohdoissa käytetään 3-35 kV jännitettä, jossa kulkevat suuret virrat.
• Kolmivaiheiset verkot, joissa nollaväylä on täysin maadoitettu (tehokkaasti maadoitettu). Tätä nollakäyttötapaa käytetään keski- ja erittäin korkeajännitteisissä ilmajohdoissa. Huomaa, että tällaisissa verkoissa on käytettävä muuntajia, ei automaattimuuntajia, joissa nolla on pysyvästi maadoitettu.
• Ja tietysti maadoitetut neutraalit verkot. Tässä tilassa ilmajohdot toimivat jännitteellä alle 1,0 kV ja yli 220 kV.

Valitettavasti on olemassa myös sellainen voimalinjojen jako, jossa sähkölinjan kaikkien elementtien toimintatila otetaan huomioon. Tämä on normaalitilassa oleva voimajohto, jossa johdot, tuet ja muut komponentit ovat hyvässä kunnossa. Pohjimmiltaan painopiste on johtojen ja kaapeleiden laadussa, niitä ei pidä katkaista. Hätätila, jossa johtojen ja kaapeleiden laatu on huono. Ja asennustila, kun johtojen, eristeiden, kiinnikkeiden ja muiden voimansiirtolinjan komponenttien korjaus tai vaihto suoritetaan.

Ilmajohtojen elementit

Asiantuntijoiden välillä käydään aina keskusteluja, joissa käytetään voimalinjoihin liittyviä erikoistermejä. Slängin monimutkaisuuteen perehtymättömille on melko vaikea ymmärtää tätä keskustelua. Siksi tarjoamme näiden termien dekoodauksen.

• Rata on voimansiirtolinjan akseli, joka kulkee pitkin maan pintaa.
• PC - piketit. Itse asiassa nämä ovat voimansiirtolinjan osia. Niiden pituus riippuu maastosta ja nimellisjännitteestä. Asema nolla on kohdistuksen alku.
• Tuen rakentaminen on osoitettu keskikyltillä. Tämä on tukiasennuksen keskus.
• Piketti on pohjimmiltaan yksinkertainen pikettien kokoonpano.
• Span on tukien välinen etäisyys tai pikemminkin niiden keskipisteiden välinen etäisyys.
• Painumanuoli on kolmio langan painuman alimman pisteen ja tukien välisen tiukasti venytetyn viivan välillä.
• Langan koko on jälleen painuman alimman pisteen ja johtojen alla olevien teknisten rakenteiden korkeimman kohdan välinen etäisyys.
• Silmukka tai silmukka. Tämä on osa langasta, joka yhdistää ankkurin tuen vierekkäisten jännevälien johdot.

Kaapeli siirtolinjat

Joten siirrytään tarkastelemaan sellaista asiaa kuin kaapelivoimalinjoja. Ensinnäkin nämä eivät ole paljaita johtoja, joita käytetään ilmajohdoissa, ne ovat kaapeleita, jotka on suljettu eristykseen. Tyypillisesti kaapelisiirtolinjat ovat useita rinnakkain asennettuja linjoja vierekkäin. Kaapelin pituus tähän ei joskus riitä, joten osien väliin asennetaan kytkimet. Muuten, ei ole harvinaista löytää öljytäytteisiä kaapelivoimalinjoja, joten tällaiset verkot on usein varustettu erityisillä matalatäyttölaitteilla ja hälytysjärjestelmällä, joka reagoi kaapelin sisällä olevaan öljynpaineeseen.

Jos puhumme kaapelilinjojen luokittelusta, ne ovat identtisiä ilmajohtojen luokituksen kanssa. Erottavia piirteitä on, mutta niitä ei ole niin paljon. Pohjimmiltaan nämä kaksi luokkaa eroavat toisistaan ​​asennustavan ja suunnittelun ominaisuuksien osalta. Esimerkiksi asennustyypin mukaan kaapelivoimalinjat jaetaan maanalaisiin, vedenalaisiin ja rakenteisiin.

Kaksi ensimmäistä kantaa ovat selvät, mutta mikä viittaa asemaan "rakenteissa"?

• Kaapelitunnelit. Nämä ovat erityisiä suljettuja käytäviä, joissa kaapeli vedetään asennettuja tukirakenteita pitkin. Tällaisissa tunneleissa voit kävellä vapaasti suorittamalla sähkölinjan asennusta, korjausta ja huoltoa.
• Kaapelikanavat. Useimmiten ne ovat haudattuja tai osittain haudattuja kanavia. Ne voidaan sijoittaa maahan, lattiapohjan alle, kattojen alle. Nämä ovat pieniä kanavia, joissa on mahdotonta kävellä. Jos haluat tarkistaa tai asentaa kaapelin, sinun on purettava katto.
• Kaapelin akseli. Se on pystysuora käytävä, jonka poikkileikkaus on suorakaiteen muotoinen. Kaivos voi olla läpikulku, eli siihen mahtuu henkilölle, jota varten se toimitetaan tikkailla. Tai läpipääsemätön. Tässä tapauksessa pääset kaapelilinjaan vain poistamalla yksi rakenteen seinistä.
• Kaapelilattia. Tämä on yleensä 1,8 m korkea tekninen tila, joka on varustettu lattialaatoilla alhaalta ja ylhäältä.
• Lattialaattojen ja huoneen lattian väliseen rakoon on myös mahdollista asentaa kaapelisähköjohdot.
• Kaapelilohko on monimutkainen rakenne, joka koostuu putkesta ja useista kaivoista.
• Kammio on maanalainen rakenne, joka on suljettu ylhäältä teräsbetonilla tai laatalla. Tällaisessa kammiossa kaapelin siirtolinjan osat on yhdistetty kytkimillä.
• Ylikulkusilta on avoin tyyppinen vaakasuora tai kalteva rakenne. Se voi olla maanpäällinen tai maanpäällinen, ajettava tai läpikulkukelpoinen.
• Galleria on käytännössä sama kuin ylikulkusilta, vain suljettu tyyppi.

Ja viimeinen luokitus kaapelivoimalinjoissa on eristystyyppi. Periaatteessa on olemassa kaksi päätyyppiä: kiinteä eristys ja nesteeristys. Ensimmäinen sisältää eristävät polymeerisuojat (polyvinyylikloridi, silloitettu polyeteeni, eteeni-propeenikumi) sekä muita tyyppejä, esimerkiksi öljytty paperi, kumi-paperipunos. Nestemäisiä eristeitä ovat muun muassa maaöljy. On olemassa muun tyyppisiä eristeitä, esimerkiksi erikoiskaasuja tai muun tyyppisiä kiinteitä materiaaleja. Mutta nykyään niitä käytetään harvoin.

Johtopäätös aiheesta

Voimalinjojen valikoima on rajoitettu kahteen päätyyppiin: ilma- ja kaapeli. Molempia vaihtoehtoja käytetään nykyään kaikkialla, joten sinun ei pitäisi erottaa toista ja antaa etusija toiselle. Tietenkin ilmajohtojen rakentamiseen liittyy suuria investointeja, koska reitin laskeminen on pääasiassa metallitukien asennusta, joilla on melko monimutkainen rakenne. Tämä ottaa huomioon, mikä verkko, minkä jännitteen alle laitetaan.

Muuntajat suorittavat sähkön suoran muunnoksen - muuttavat jännitteen arvoa. Kojeistoja käytetään sähkön vastaanottamiseen muuntajien syöttöpuolelta (vastaanottokojeistot) ja sähkön jakamiseen kuluttajapuolella.

Seuraavissa luvuissa tarkastellaan tehonsyöttöjärjestelmien pääelementtien rakenteellista toteutusta, esitetään sähköasemien päätyypit ja kaaviot sekä ilmajohtojen ja väylärakenteiden mekaanisen laskennan perusteet.

1. Ilmajohtojen rakenteet

1.1. Yleistä tietoa

Lentolinjalla(VL) on laite, jolla siirretään sähköä ulkoilmassa olevien johtojen kautta, jotka on kiinnitetty eristimillä ja kiinnikkeillä kannattimiin.

Kuvassa 1.1 näyttää katkelman ilmajohdosta. Vierekkäisten tukien välistä etäisyyttä l kutsutaan jänneväliksi. Pystysuora etäisyys langan ripustuspisteitä yhdistävän suoran ja sen painumisen alimman pisteen välillä on ns. puomin painumalanka f P . Etäisyyttä langan painuman alimmasta pisteestä maahan kutsutaan ilmajohdon koko h G . Tukien yläosaan on kiinnitetty ukkossuojakaapeli.

Linjamitan h g kokoa säätelee PUE riippuen ilmajohdon jännitteestä ja maaston tyypistä (asutettu, asumaton, esteetön). Eristinjonon λ pituus ja vierekkäisten vaiheiden johtimien välinen etäisyys h p-p määräytyvät ilmajohdon nimellisjännitteen mukaan. Ylemmän johdon ripustuspisteiden ja kaapelin h p-t välistä etäisyyttä säätelee PUE, joka perustuu vaatimukseen suojata ilmajohtoja suorilta salamaniskuilta.

Taloudellisen ja luotettavan tehonsiirron varmistamiseksi tarvitaan johtavia materiaaleja, joilla on korkea sähkönjohtavuus (pieni vastus) ja korkea mekaaninen lujuus. Tehonsyöttöjärjestelmien rakenneosissa käytetään sellaisina materiaaleina kuparia, alumiinia, niihin perustuvia seoksia ja terästä.

Riisi. 1.1. Katkelma ilmajohdosta

Kuparilla on alhainen vastus ja melko korkea lujuus. Sen aktiivinen ominaisvastus on ρ = 0,018 ohmia. mm2 / m, ja murtolujuus on 360 MPa. Tämä on kuitenkin kallis ja niukka metalli. Siksi kuparia käytetään pääsääntöisesti muuntajan käämien valmistukseen, harvemmin kaapelisydämiin, eikä sitä käytännössä käytetä ilmajohtoihin.

Alumiinin ominaisvastus on 1,6 kertaa suurempi ja murtolujuus 2,5 kertaa pienempi kuin kuparin. Alumiinin suuri esiintyvyys luonnossa ja pienempi kuin kuparin hinta johti sen laajaan käyttöön ilmajohdoissa.

Teräksellä on korkea kestävyys ja korkea mekaaninen lujuus. Sen aktiivinen ominaisvastus on ρ = 0,13 ohmia. mm2 / m, ja murtolujuus on 540 MPa. Siksi tehonsyöttöjärjestelmissä terästä käytetään erityisesti alumiinilankojen mekaanisen lujuuden lisäämiseen, ilmajohtojen kannattimien ja ukkossuojakaapeleiden valmistukseen.

1.2. Ilmajohdot ja kaapelit

Ilmajohtoja käytetään suoraan sähkön siirtoon ja ne eroavat rakenteeltaan ja käytetyltä johtavalta materiaalilta. Taloudellisesti edullisin

Ilmajohtojen materiaali on alumiinia ja siihen perustuvia seoksia.

Ilmajohtojen kuparijohtoja käytetään erittäin harvoin ja asianmukaisella toteutettavuustutkimuksella. Kuparijohtoja käytetään liikkuvan liikenteen kontaktiverkoissa, erikoisteollisuuden verkoissa (kaivokset, kaivokset), joskus ohitettaessa ilmajohtoja lähellä merta ja eräitä kemianteollisuutta.

Ilmajohtojen teräslankoja ei käytetä, koska niillä on korkea aktiivinen vastus ja ne ovat alttiita korroosiolle. Teräslankojen käyttö on perusteltua suoritettaessa erityisen suuria ilmajohtojen jännevälejä, esimerkiksi ylitettäessä ilmajohtoja leveiden purjehduskelpoisten jokien läpi.

Johdon poikkileikkaukset vastaavat GOST 839-74:ää. Ilmajohtojen nimellispoikkileikkausten asteikko on seuraava rivi, mm2:

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

Suunnittelunsa mukaan ilmajohdot on jaettu: yksijohtimiin;

monijohto yhdestä metallista (monometallinen); multi-wire kahdesta metallista; itsekantava eristetty.

Kiinteät johdot, kuten nimestä voi päätellä, on tehty yhdestä langasta (kuva 1.2, a). Tällaiset johdot on valmistettu pienistä poikkileikkauksista, joiden koko on enintään 10 mm2, ja niitä käytetään joskus ilmajohtoihin, joiden jännite on enintään 1 kV.

Säikeiset monometallilangat on valmistettu poikkileikkaukseltaan yli 10 mm 2 ... Nämä johdot on valmistettu yksittäisistä lankoista, jotka on kierretty yhteen. Keskilangan ympärille suoritetaan kuuden halkaisijaltaan saman langan kierre (rivi) (kuva 1.2, b). Jokaisessa seuraavassa kerroksessa on kuusi johtoa enemmän kuin edellisessä. Vierekkäisten kerrosten kiertäminen suoritetaan eri suuntiin, jotta estetään lankojen purkautuminen ja saadaan pyöreämpi muoto.

Oksien lukumäärä määräytyy langan poikkileikkauksen mukaan. Johdot, joiden poikkileikkaus on enintään 95 mm2, tehdään yhdellä mutkalla, poikkileikkauksella 120 ... 300 mm2 - kahdella mutkalla, poikkileikkauksella 400 mm2 ja enemmän - kolmella tai useammalla mutkalla. Kierretyt johdot ovat joustavampia kuin yksijohtimia, käteviä asentaa ja luotettavia.

Riisi. 1.2. Paljaiden johtojen rakenteet

Langan mekaanisen lujuuden lisäämiseksi säikeet langat valmistetaan teräsytimestä 1 (kuva 1.2, c, d, e). Tällaisia ​​lankoja kutsutaan teräs-alumiiniksi. Ydin on valmistettu galvanoidusta teräslangasta ja voi olla yksilankainen (kuva 1.2, c) ja monilankainen (kuva 1.2, d). Yleiskuva teräs-alumiinilangasta, jolla on suuri poikkileikkaus ja jossa on säikeinen teräsydin, on esitetty kuvassa. 1.2, d.

Teräs-alumiinijohtoja käytetään laajalti ilmajohdoissa, joiden jännite on yli 1 kV. Näitä lankoja on saatavana eri malleina, jotka eroavat alumiini- ja teräsosien poikkileikkausten suhteen. Perinteisillä teräs-alumiinilangoilla tämä suhde on noin kuusi, kevytlangoilla kahdeksan ja vahvistetuilla langoilla neljä. Teräs-alumiinilangan valinnassa otetaan huomioon langan ulkoiset mekaaniset kuormitukset, kuten jää ja tuuli.

Johdot on käytetystä materiaalista riippuen merkitty seuraavasti:

M - kupari, A - alumiini,

АН, АЖ - alumiiniseoksista (jolla on suurempi mekaaninen lujuus kuin A-luokan lanka);

АС - teräs-alumiini; ASO - teräs-alumiini kevyt rakenne;

ACS - teräs-alumiini vahvistettu rakenne.

Johdon digitaalinen merkintä osoittaa sen nimellisen poikkileikkauksen. Esimerkiksi A95 on alumiinilanka, jonka nimellinen poikkileikkaus on 95 mm2. Teräs-alumiinilankojen merkinnässä voidaan lisäksi ilmoittaa teräsytimen poikkileikkaus. Esimerkiksi,

АСО240 / 32 on kevytrakenteinen teräs-alumiinilanka, jonka alumiiniosan nimellisleikkaus on 240 mm2 ja teräsytimen poikkileikkaus 32 mm2.

Korroosionkestävä AKP-merkin alumiinilangoissa ja ASKP-, ASKS-, ASK-merkkisten teräs-alumiinilangoissa on lankojen välinen tila, joka on täytetty neutraalilla rasvalla, jolla on korkea lämmönkestävyys, mikä ehkäisee korroosion esiintymistä. AKP- ja ASKP-langoissa koko lankojen välinen tila täytetään tällaisella rasvalla, ASK-langalla vain teräsydin, ASK-langalla teräsydin täytetään neutraalilla rasvalla ja eristetty alumiiniosasta kahdella polyeteeninauhalla. . AKP-, ASKP-, ASKS-, ASK-johtoja käytetään meren, suolajärven ja kemiantehtaiden läheltä kulkeviin ilmajohtoihin.

Itsekantavat eristetyt johdot (SIP) käytetään ilmajohtoihin, joiden jännite on enintään 20 kV. Jännitteillä 1 kV asti (kuva 1.3, a) tällainen lanka koostuu kolmesta vaihekerroksista alumiinijohtimesta 1. Neljäs johdin 2 on kantoaalto ja samalla nolla. Vaihejohtimet on kierretty kannakkeen ympärille siten, että kestävästä alumiiniseoksesta ABE valmistettu kannatin absorboi koko mekaanisen kuormituksen.

Riisi. 1.3. Itsekantavat eristetyt johdot

Vaiheeristys 3 on valmistettu termoplastinen valostabiloitu tai silloitettu valostabiloitu polyeteeni... Molekyylirakenteensa ansiosta tällaisella eristeellä on erittäin korkeat lämpömekaaniset ominaisuudet ja korkea auringonsäteilyn ja ilmakehän kestävyys. Joissakin itsekantavissa eristetyissä langoissa nollalaakerin ydin on valmistettu eristeellä.

Itsekantavan eristetyn johdon rakenne yli 1 kV jännitteille on esitetty kuvassa. 1.3, b. Tällainen lanka on yksivaiheinen ja koostuu

virtaa kuljettava teräs-alumiiniydin 1 ja eriste 2 silloitetusta valostabiloidusta polyeteenistä.

Itsekantavilla eristetyillä johdoilla varustetuilla ilmajohdoilla on seuraavat edut perinteisiin ilmajohtoihin verrattuna:

pienemmät jännitehäviöt (sähkön laadun paraneminen), johtuen kolmivaiheisen SIP:n pienemmästä, noin kolme kertaa reaktiivisesta resistanssista;

eivät vaadi eristeitä; jään muodostumista ei käytännössä ole;

salli useiden eri jännitteiden johtimien ripustaminen yhteen tukeen;

alemmat käyttökustannukset johtuen hätä- ja pelastustyön määrän vähenemisestä noin 80 %; mahdollisuus käyttää lyhyempiä tukia

lyhyempi sallittu etäisyys itsekantavasta eristetystä johdosta maahan; turvavyöhykkeen pienentäminen, sallitut etäisyydet rakennuksiin ja

rakenteet, raiteen leveys metsäisellä alueella; tulipalon mahdollisuuden puuttuminen käytännössä

metsäiset alueet, kun lanka putoaa maahan; korkea luotettavuus (5-kertainen vähennys onnettomuuksien määrässä

verrattuna perinteisiin ilmajohtoihin); johtimen täydellinen suoja kosteudelta ja

korroosio.

Itsekantavilla eristetyillä johdoilla varustettujen ilmajohtojen hinta on korkeampi kuin perinteisten ilmajohtojen.

Ilmajohdot, joiden jännite on vähintään 35 kV, on suojattu suoralta salamaniskulta ukkossuojalanka, kiinnitetty tuen yläosaan (katso kuva 1.1). Ukkossuojakaapelit ovat ilmajohtojen osia, jotka ovat rakenteeltaan samanlaisia ​​kuin monimetallilangat. Kaapelit on valmistettu galvanoidusta teräslangasta. Nimellispoikkileikkaukset vastaavat nimellispoikkipintojen asteikkoa. Ukkossuojajohdon pienin poikkileikkaus on 35 mm2.

Kun ukkossuojakaapeleita käytetään korkeataajuisina viestintäkanavina, käytetään teräskaapelin sijasta teräs-alumiinilankaa, jossa on voimakas terässydän, jonka poikkileikkaus on oikeassa suhteessa alumiinin poikkileikkaukseen tai sitä suurempi. osa.

1.3. Ilmajohtojen tuet

Tukien päätarkoitus on tukea johtoja vaaditulla korkeudella maan ja maarakenteiden yläpuolella. Tuet koostuvat pylväistä, poikittain ja perustuksista. Päämateriaalit, joista tuet valmistetaan, ovat havupuu, teräsbetoni ja metalli.

Puusta valmistetut tuet helppo valmistaa, kuljettaa ja käyttää, käytetään ilmajohtoihin, joiden jännite on enintään 220 kV metsätalousalueilla tai niiden läheisyydessä. Tällaisten tukien suurin haitta on puun herkkyys lahoamiselle. Tukien käyttöiän pidentämiseksi puu kuivataan ja kyllästetään antiseptisillä aineilla, jotka estävät lahoamisprosessin kehittymisen.

Puun rajallisen rakennuspituuden vuoksi tuet on tehty komposiiteiksi (kuva 1.4, a). Puinen teline 1 on nivelletty metallinauhoilla 2 teräsbetonikiinnikkeellä 3. Kiinnikkeen alaosa on haudattu maahan. Kuvaa vastaavat tuet. 1.4, a, sovelletaan jännitteisiin 10 kV asti. Suurempia jännityksiä varten puutuet tehdään U-muotoiseksi (portaali). Tällainen tuki on esitetty kuvassa. 1.4, b.

On huomattava, että nykyaikaisissa metsien suojelutarpeen olosuhteissa on suositeltavaa vähentää puutukien käyttöä.

Teräsbetonituet koostuu teräsbetonitelineestä 1 ja poikittaissuunnasta 2 (kuva 1.4, c). Teline on ontto kartioputki, jossa on pieni kartiogeneratrixin kaltevuus. Telineen alaosa on haudattu maahan. Traversit on valmistettu galvanoidusta teräksestä. Nämä pylväät ovat kestävämpiä kuin puupylväät, niitä on helpompi huoltaa ja ne vaativat vähemmän metallia kuin teräspylväät.

Teräsbetonitukien tärkeimmät haitat: suuri paino, joka vaikeuttaa tukien kuljettamista ajolinjan reitin vaikeapääsyisiin paikkoihin ja suhteellisen alhainen betonin taivutuslujuus.

Tukien taivutuslujuuden lisäämiseksi teräsbetonitelineen valmistuksessa käytetään esijännitettyä (venytettyä) teräsraudoitusta.

He käyttävät korkean betonin tiheyden varmistamiseksi tukitelineiden valmistuksessa tärinäpuristus ja sentrifugointi betoni.

Ilmajohtojen telineet, joiden jännite on enintään 35 kV, on valmistettu tärybetonista, korkeammilla jännitteillä - sentrifugoidusta betonista.

Riisi. 1.4 Ilmajohtojen välituet

Terästuilla on korkea mekaaninen lujuus ja pitkä käyttöikä. Nämä tuet kootaan erillisistä elementeistä hitsaamalla ja pulttiliitoksilla, joten on mahdollista luoda melkein minkä tahansa mallin tukia (kuva 1.4, d). Toisin kuin puusta ja teräsbetonista tehdyt tuet, metallituet asennetaan teräsbetoniperustuksille 1.

Teräskannattimet ovat kalliita. Lisäksi teräs on herkkä korroosiolle. Tukien käyttöiän pidentämiseksi ne pinnoitetaan korroosionestoaineilla ja maalataan. Kuumasinkityt teräspylväät ovat erittäin tehokkaita korroosiota vastaan.

Tuet alumiiniseoksista tehokas ilmajohtojen rakentamisessa vaikeapääsyisten reittien olosuhteissa. Alumiinin korroosionkestävyyden vuoksi nämä tuet eivät tarvitse korroosionkestävää pinnoitetta. Alumiinin korkea hinta rajoittaa kuitenkin merkittävästi tällaisten tukien käyttöä.

Tietyn alueen läpi kulkiessaan ilmajohto voi muuttaa suuntaa, ylittää eri tekniikan

rakenteet ja luonnonesteet, liitä sähköasemien kytkinlaitteiden väyliin. Kuvassa 1.5 näyttää ylhäältä katsottuna osa ilmajohdon reitistä. Tästä kuvasta voidaan nähdä, että erilaiset tuet toimivat eri olosuhteissa ja siksi niiden on oltava erilainen. Suunnittelun mukaan tuet on jaettu:

välitasolle(tuet 2, 3, 7), asennettu ilmajohdon suoralle osalle;

kulmikas (tuki 4), asennettu ilmajohdon reitin mutkille; pää (tuet 1 ja 8), asennettu ilmajohdon alkuun ja loppuun; siirtymävaihe (tuet 5 ja 6), asennettu jänneväliin

minkä tahansa teknisen rakenteen, kuten rautatien, ilmajohdon ylittäminen.

Riisi. 1.5. Katkelma ilmajohdosta

Välituet on suunniteltu tukemaan johtoja ilmajohdon suoralla osalla. Näillä tuilla varustetuissa johtimissa ei ole jäykkää liitosta, koska ne on kiinnitetty eristimillä tukinaruilla. Näihin tukiin vaikuttavat johtojen, kaapeleiden, eristinjonojen, jään painovoimat sekä tuulikuormat. Esimerkkejä välituista on esitetty kuvassa. 1.4

Päätytukiin vaikuttaa lisäksi johtojen ja kaapeleiden vetovoima T, joka on suunnattu linjaa pitkin (kuva 1.5). Kulmatukiin vaikuttaa lisäksi johtojen ja kaapeleiden vetovoima T, joka on suunnattu ilmajohdon kiertokulman puolittajaa pitkin.

Siirtymätuet ilmajohtojen normaalitilassa toimivat välitukien roolissa. Nämä tuet ottavat vastaan ​​johtojen ja kaapeleiden jännityksen, kun ne katkeavat vierekkäisissä jännevälissä, ja ne estävät johtimien luvattoman painumisen risteysjänteessä.

Pääty-, kulma- ja siirtymätukien tulee olla riittävän jäykkiä eivätkä ne saa poiketa pystysuorasta

asennoissa, kun ne altistetaan johtojen ja kaapeleiden painovoimalle. Tällaiset tuet valmistetaan jäykkien tilaristikkojen muodossa tai käyttämällä erityisiä nippusiteitä ja niitä kutsutaan ns. ankkurituet... Ankkurituilla varustetuissa johtimissa on jäykkä liitos, koska ne on kiinnitetty eristeiden kiristysnaruilla.

Riisi. 1.6. Ankkurikulma tukee VL:tä

Puusta valmistetut ankkurituet valmistetaan A-muotoisiksi jännitteillä 10 kV asti ja AP-muotoisiksi korkeammilla jännitteillä. Teräsbetoniankkurituissa on erityiset nippusiteet (kuva 1.6, a). Metalliankkurituilla on leveämpi pohja (alaosa) kuin välituilla (kuva 1.6, b).

Yhteen tukeen ripustettujen johtojen lukumäärän perusteella ne erotetaan toisistaan yksiketjuiset ja kaksiketjuiset tuet... Kolme johtoa on ripustettu yksipiiritukiin (yksi kolmivaiheinen piiri), kaksoispiiriin - kuusi johtoa (kaksi kolmivaiheista piiriä). Yksiketjuiset tuet on esitetty kuvassa. 1.4, a, b, d ja kuva. 1,6, a; kaksoispiiri - kuvassa. 1.4, c ja fig. 1.6, b.

Kaksiketjuinen tuki on halvempi kuin kaksi yksiketjuista. Sähkönsiirron luotettavuus kaksipiiriisellä johdolla on jonkin verran pienempi kuin kahden yksipiirijohdon yli.

Kaksiketjuisia puutukia ei valmisteta. Ilmajohtojen, joiden jännite on 330 kV ja enemmän, tuet valmistetaan vain yksipiirisenä suunnitteluna, jossa on johtojen vaakasuora järjestely (kuva 1.7). Tällaiset tuet valmistetaan U-muotoiseksi (portaali) tai V-muotoiseksi kaapelin kannattimilla.

Riisi. 1.7. Ilmajohtojen tuet, joiden jännite on 330 kV ja enemmän

Ilmajohtojen tuista erotetaan erikseen tuet, joilla on erityinen muotoilu. Nämä ovat haara-, koho- ja transponointitukia. Haaratuet on suunniteltu välivoimanottoa varten ilmalinjoista. Korotetut tuet asennetaan suuriin jänteisiin, esimerkiksi ylitettäessä leveitä purjehduskelpoisia jokia. Käytössä osaksi kansallista lainsäädäntöä tukee johtojen transponointia.

Epäsymmetrinen johtojen järjestely kannattimille, joilla on pitkä ilmajohtopituus, johtaa vaihejännitteiden epäsymmetriaan. Vaiheiden tasapainottamista muuttamalla johtimien suhteellista asentoa tuella kutsutaan transpositioksi. Transponointi on tarkoitettu ilmajohtoille, joiden jännite on vähintään 110 kV ja joiden pituus on yli 100 km, ja se suoritetaan erityisillä transponointituilla. Kunkin vaiheen johto kulkee ensimmäisen kolmanneksen ilmajohdon pituudesta toiselta, toisen kolmanneksen toiselta ja kolmannelta kolmannelta. Tätä johtimien liikettä kutsutaan täydelliseksi transponointijaksoksi.

Ilmavirtajohto(VL) - laite, joka on suunniteltu siirtämään tai jakelemaan sähköenergiaa suojaavalla eristävällä vaipalla (VLZ) tai paljailla johtimilla (VL) varustettujen johtojen kautta, jotka sijaitsevat ulkona ja kiinnitetään poikittain (kannattimilla), eristimillä ja lineaarisilla liittimillä tuet tai muut tekniset rakenteet (sillat, ylikulkusillat). Ilmajohtojen pääelementit ovat:

• johdot;
• suojakaapelit;
• tuki, joka tukee johtoja ja kouruja tietyllä korkeudella maan tai veden pinnasta;
• eristimet, eristävät johdot tuen rungosta;
• lineaariset liittimet.

Kojeiston lineaariset portaalit otetaan ilmajohdon alku- ja loppupääksi. Suunnittelun mukaan ilmajohdot on jaettu yksipiirisiin ja moniarvoisiin, yleensä 2-ketjuisiin.

Yleensä ilmajohto koostuu kolmesta vaiheesta, joten yli 1 kV jännitteisten yksipiiristen ilmajohtojen tuet on suunniteltu ripustamaan kolme vaihejohtoa (yksi piiri) (kuva 1), kuusi johtoa on ripustettu tukiin. kaksipiiriset ilmajohdot (kaksi rinnakkaista piiriä). Tarvittaessa yksi tai kaksi salamansuojakaapelia ripustetaan vaihejohtojen yläpuolelle. Jakeluverkon ilmajohtojen kannattimissa, joiden jännite on enintään 1 kV, 5 - 12 johtoa on ripustettu virransyöttöä varten eri kuluttajille yhdellä ilmajohdolla (ulkoinen ja sisäinen valaistus, voimalaitokset, kotitalouden kuormat). Ilmajohto, jonka jännite on enintään 1 kV, jossa on maadoitettu nolla, vaiheen lisäksi on varustettu nollajohdolla.

Riisi. yksi. Fragmentit 220 kV ilmajohdoista:a - yksipiiri; b - kaksoispiiri

Ilmajohtojen johdot valmistetaan pääosin alumiinista ja sen seoksista, joissain tapauksissa kuparista ja sen seoksista, jotka on valmistettu riittävän mekaanisesti kestävästä kylmävedetystä langasta. Yleisimpiä ovat kuitenkin kaksimetallilangat, joilla on hyvät mekaaniset ominaisuudet ja suhteellisen alhaiset kustannukset. Tämäntyyppinen lanka sisältää teräs-alumiinilangat, joiden alumiini- ja teräsosien poikkileikkauspintojen suhde on 4,0 - 8,0. Kuvassa on esimerkkejä vaihejohtojen ja salamansuojakaapeleiden sijainnista. 2, ja vakiojännitesarjan ilmajohdon suunnitteluparametrit on annettu taulukossa. yksi.

Riisi. 2.: a - kolmiomainen; b - vaakasuora; в - kuusikulmainen "tynnyri"; d - käänteinen "puu"

Pöytä 1. Ilmajohtojen suunnitteluparametrit

Nimellinen ilmajohdon jännite, kV	Välimatka vaihejohdot, m	Pituus jänneväli, m	Korkeus	Kokonaismitat
Alle 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

Kaikille yllä oleville vaihtoehdoille vaihejohtojen sijoittamiseksi tukiin, johtojen epäsymmetrinen järjestely toisiinsa nähden on ominaista. Tämä johtaa siis eri vaiheiden epätasaiseen reaktanssiin ja johtavuuteen linjajohtojen välisen keskinäisen induktanssin vuoksi ja sen seurauksena vaihejännitteen epäsymmetriaan ja jännitehäviöön.

Jotta piirin kaikkien kolmen vaiheen kapasitanssi ja induktanssi saadaan samaksi, käytetään voimajohdossa johdintransponointia, ts. muuttavat keskinäisesti sijaintiaan suhteessa toisiinsa siten, että jokainen vaihejohdin kulkee kolmanneksen matkasta (kuva 3). Yhtä tällaista kolminkertaista liikettä kutsutaan transponointijaksoksi.

Riisi. 3. Kaavio ilmavoimansiirtolinjan osien transponoinnin täydellisestä syklistä: 1, 2, 3 - vaihejohdot

Ilmansiirtolinjan vaihejohtojen transponointia paljain johtimin käytetään jännitteelle 110 kV ja sitä korkeammalle ja linjan pituudelle 100 km tai enemmän. Yksi vaihtoehdoista johtojen kiinnittämiseksi transponointikannattimeen on esitetty kuvassa. 4. On huomattava, että johtavien johtimien transponointia käytetään joskus kaapelilinjoissa, lisäksi nykyaikaiset ilmajohtojen suunnittelu- ja rakentamistekniikat mahdollistavat linjaparametrien ohjauksen teknisesti toteuttamisen (ohjatut itsekompensoivat johdot ja kompaktit ultrakorkeajännitteiset ilmajohdot).

Riisi. 4.

Ilmajohtojen johdot ja suojakaapelit on tietyissä paikoissa kiinnitettävä jäykästi ankkuritukien jännityseristimiin (päätuet 1 ja 7, asennettu ilmajohdon alkuun ja loppuun, kuten kuvassa 5 ja venytetty ankkuritukien väliin asennetaan välituet , joita tarvitaan johtojen ja kaapelien ylläpitoon, käyttämällä eristeiden tukisarjoja, joissa on tukikiinnikkeet, tietyllä korkeudella (tuet 2, 3, 6), asennettuna yläpinnan suoralle osalle linja; kulma (tuet 4 ja 5), ​​asennettu ilmajohdon mutkille; siirtymä (tuet 2 ja 3), asennettu minkä tahansa luonnollisen esteen tai teknisen rakenteen ilmajohdon leikkausalueelle, esimerkiksi rautatie tai moottoritie.

Riisi. 5.

Ankkuritukien välistä etäisyyttä kutsutaan ilmajohdon ankkurijänneväliksi (kuva 6). Vierekkäisten tukien langan kiinnityspisteiden välistä vaakaetäisyyttä kutsutaan jänneväliksi L ... Piirros ilmajohdon jännevälistä on esitetty kuvassa. 7. Jälkivälin pituus valitaan pääosin taloudellisista syistä, paitsi siirtymäjännevälit huomioiden sekä tukien korkeus että johtojen ja kaapeleiden painuminen sekä tukien ja eristeiden lukumäärä koko pituudelta. ilmajohto.

Riisi. 6.: 1 - eristeiden tukiseppele; 2 - kiristysseppele; 3 - välituki; 4 - ankkurin tuki

Pienintä pystysuoraa etäisyyttä maasta johtoon, jossa on suurin painuma, kutsutaan linjan ulottuvuudeksi maahan - h ... Johdon mitat on säilytettävä kaikilla nimellisjännitteillä ottaen huomioon vaihejohtimien ja maaston korkeimman kohdan välisen ilmavälin päällekkäisyyden vaara. On myös tarpeen ottaa huomioon sähkömagneettisen kentän voimakkaiden vaikutusten ympäristönäkökohdat eläviin organismeihin ja kasveihin.

Vaihejohtimen suurin poikkeama f n tai salamansuojakaapeli f t vaakatasosta sen omasta massasta, jäämassasta ja tuulenpaineesta johtuvan tasaisesti jakautuneen kuorman vaikutuksesta kutsutaan painumanuoleksi. Johtimien takertumisen estämiseksi kaapelin painuma-nuolta tehdään 0,5 - 1,5 m pienemmäksi kuin johdon painumanuoli.

Ilmajohtojen rakenneosilla, kuten vaihejohdot, kaapelit, eristinjonot, on merkittävä massa, joten yhteen tukeen vaikuttavat voimat saavuttavat satoja tuhansia newtoneja (N). Johtoon kohdistuvat vetovoimat langan painosta, eristeiden ja jäämuodostelmien jännitysnarujen paino suuntautuvat normaalia pitkin alaspäin ja tuulenpaineen aiheuttamat voimat suuntautuvat normaalia pitkin vektorin sivulle. tuulen virtauksesta, kuten kuvassa näkyy. 7.

Riisi. 7.

Kaukosiirtolinjojen induktiivisen vastuksen vähentämiseksi ja siirtokapasiteetin lisäämiseksi käytetään erilaisia ​​versioita kompakteista voimalinjoista, joiden ominaispiirre on vaihejohtojen välisen etäisyyden pieneneminen. Kompakteissa voimalinjoissa on kapeampi tilakäytävä, matalampi sähkökentän voimakkuus maantasolla ja mahdollistaa linjaparametrien teknisen hallinnan (ohjatut itsekompensoituvat johdot ja johdot, joissa on epätavallinen jaettu vaihekonfiguraatio).

2. Kaapeli sähkölinja

Kaapeli sähkölinja (KL) koostuu yhdestä tai useammasta kaapelista ja kaapeliliittimistä kaapeleiden liittämiseen sekä kaapeleiden liittämiseen sähkölaitteisiin tai kojeistoväyliin.

Toisin kuin ilmajohdot, kaapeleita vedetään paitsi ulkona myös sisätiloissa (kuva 8), maahan ja veteen. Siksi CR:t ovat herkkiä kosteudelle, veden ja maaperän kemialliselle aggressiivisuudelle, mekaanisille vaurioille maanrakennustöissä ja maaperän siirtymiselle rankkasateiden ja tulvien aikana. Kaapelin suunnittelussa ja kaapelin asennusrakenteissa on oltava suojaus näitä vaikutuksia vastaan.

Riisi. kahdeksan.

Nimellisjännitteen arvon mukaan kaapelit jaetaan kolmeen ryhmään: kaapelit alhainen jännite(1 kV asti), kaapelit keskijännite(6 ... 35 kV), kaapelit korkea jännite(110 kV ja enemmän). Ne erottuvat virran luonteesta AC ja DC kaapelit.

Virtakaapelit suoritetaan yksiytiminen, kaksiytiminen, kolmiytiminen, neliytiminen ja viisiytiminen. Korkeajännitekaapelit valmistetaan yksiytimistä; kaksiytiminen - DC-kaapelit; kolmijohdin - keskijännitekaapelit.

Pienjännitekaapeleita on saatavana jopa viidellä johtimisella. Tällaisissa kaapeleissa voi olla yksi, kaksi tai kolme vaihejohdinta sekä nollatyöjohdin. N ja nollasuojajohdin PE tai yhdistetty nollatyö- ja suojajohdin KYNÄ .

Johtavien johtimien materiaalin mukaan kaapelit erotetaan toisistaan alumiini- ja kuparijohtimet. Kuparin niukkuuden vuoksi alumiinijohtimilla varustettuja kaapeleita käytetään yleisimmin. Käytetään eristemateriaalina öljy-hartsiseoksella kyllästetty kaapelipaperi, muovi ja kumi. Erotetaan kaapelit, joissa on normaali kyllästys, köyhdytetty kyllästys ja impregnointi ei-tippuva aineella. Kaapelit, joissa on tyhjentynyt tai valumaton kyllästys, vedetään reitin varrelle, jolla on suuri korkeusero, tai reitin pystysuoralle osuudelle.

Korkeajännitekaapeleita tehdään öljyllä tai kaasulla täytetty. Näissä kaapeleissa paperieriste on täytetty paineen alaisena öljyllä tai kaasulla.

Eristeen suojaus kuivumiselta sekä ilman ja kosteuden sisäänpääsyltä varmistetaan asettamalla eristeen päälle hermeettisesti suljettu vaippa. Kaapeli on suojattu haarniskalla mahdollisilta mekaanisilta vaurioilta. Ulkoinen suojakuori suojaa ulkoisen ympäristön aggressiivisuutta vastaan.

Kaapelilinjoja tutkiessa on suositeltavaa huomioida suprajohtavat kaapelit voimalinjoja varten jonka suunnittelu perustuu suprajohtavuusilmiöön. Yksinkertaistetussa muodossa ilmiö suprajohtavuus metalleissa voidaan esittää seuraavasti. Coulombin hylkivät voimat vaikuttavat elektronien välillä samoin kuin samankaltaisten varautuneiden hiukkasten välillä. Kuitenkin suprajohtavien materiaalien (ja nämä ovat 27 puhdasta metallia ja suuri määrä erityisiä metalliseoksia ja yhdisteitä) erittäin alhaisissa lämpötiloissa elektronien vuorovaikutuksen luonne keskenään ja atomihilan kanssa muuttuu merkittävästi. Tämän seurauksena on mahdollista houkutella elektroneja ja muodostaa niin sanotut elektroni (Cooper) parit. Näiden parien syntyminen, niiden lisääntyminen, elektroniparien "kondensaatin" muodostuminen ja selittää suprajohtavuuden ilmaantumisen. Lämpötilan noustessa osa elektroneista viritetään termisesti ja siirtyy yhteen tilaan. Tietyssä niin sanotussa kriittisessä lämpötilassa kaikki elektronit muuttuvat normaaleiksi ja suprajohtavuustila katoaa. Sama tapahtuu, kun jännitys kasvaa. magneetti päälläla... Tekniikassa käytettävien suprajohtavien metalliseosten ja yhdisteiden kriittiset lämpötilat ovat 10 - 18 K, ts. -263 - -255 ° С.

Ensimmäiset tällaisten kaapeleiden projektit, kokeelliset mallit ja prototyypit taipuisissa aallotetuissa kryostaattomissa vaipaissa toteutuivat vasta XX vuosisadan 70-80-luvuilla. Suprajohteena käytettiin nauhoja, jotka perustuivat niobiumin ja tinan metallien väliseen yhdisteeseen, joka oli jäähdytetty nestemäisellä heliumilla.

Vuonna 1986 ilmiö löydettiin korkean lämpötilan suprajohtavuus, ja jo vuoden 1987 alussa hankittiin tällaisia ​​johtimia, jotka ovat keraamisia materiaaleja, joiden kriittinen lämpötila nostettiin 90 K:iin. Ensimmäisen korkean lämpötilan suprajohteen likimääräinen koostumus YBa 2 Cu 3 O 7 – d (d< 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.

Toteutettavuustutkimukset osoittavat, että korkean lämpötilan suprajohtavat kaapelit ovat tehokkaampia muihin voimansiirtotyyppeihin verrattuna jopa yli 0,4 - 0,6 GVA:n lähetysteholla todellisesta käyttökohteesta riippuen. Tulevaisuudessa korkean lämpötilan suprajohtavia kaapeleita on tarkoitus käyttää voimateollisuudessa johtimina yli 0,5 GW:n voimalaitoksilla sekä syviin läpivienteihin megakaupunkiin ja suuriin energiaintensiivisiin komplekseihin. Samanaikaisesti on välttämätöntä arvioida realistisesti taloudellisia näkökohtia ja kattava valikoima töitä tällaisten kaapeleiden luotettavuuden varmistamiseksi.

On kuitenkin huomattava, että uusia ja vanhoja kaapelilinjoja rakennettaessa on noudatettava PJSC "Rosseti" määräyksiä, joiden mukaan käyttö on kiellettyä. :

• virtakaapelit, jotka eivät täytä nykyisiä paloturvallisuusvaatimuksia ja jotka vapauttavat suuria pitoisuuksia myrkyllisiä tuotteita palaessaan;
• öljyeristetyt ja öljytäytteiset kaapelit;
• silanoli-silloitustekniikalla valmistetut kaapelit (silanolilla silloitettavat koostumukset sisältävät oksastettuja organofunktionaalisia silaaniryhmiä ja polyeteenin (PE) molekyyliketjun silloittuminen, mikä johtaa tilarakenteen muodostumiseen, tapahtuu tässä tapauksessa pii-happi-piin vuoksi (Si-O-Si) -sidos , ei hiili-hiili (C-C), kuten peroksidisilloitus).

Kaapelituotteet on jaettu malleista riippuen kaapelit , johdot ja johdot .

Kaapeli- täysin käyttövalmis tehdassähkötuote, joka koostuu yhdestä tai useammasta eristetystä johtavasta sydämestä (johtimesta), joka on yleensä suljettu metalliseen tai ei-metalliseen kuoreen, jonka päällä asennusolosuhteista riippuen ja toiminta, voi olla asianmukainen suojakansi, joka sisältää voi sisältää panssaria. Tehokaapeleissa, riippuen jänniteluokasta, on yhdestä viiteen alumiini- tai kuparijohdinta, joiden poikkileikkaus on 1,5 - 2000 mm 2, joista poikkileikkaukseltaan enintään 16 mm 2 ovat yksijohtimia, enemmän kuin monijohtimia. lanka.

Lanka- yksi eristämätön tai yksi tai useampi eristetty johdin, jonka päällä voi olla asennus- ja käyttöolosuhteista riippuen ei-metallinen vaippa, käämitys ja (tai) punos kuitumateriaalilla tai langalla.

Johto- kaksi tai useampia eristettyjä tai erittäin taipuisia johtimia, joiden poikkileikkaus on enintään 1,5 mm 2, kierretty tai rinnakkain asetettu, ja joiden päälle voidaan asennus- ja käyttöolosuhteista riippuen levittää ei-metallinen vaippa ja suojapinnoitteet.