Komplexa tekniska kraftledningar (PTL) används för att leverera el över långa avstånd. I nationell skala är de strategiskt viktiga anläggningar som är designade och byggda i enlighet med SNiP och PUE.

Dessa linjära sektioner klassificeras i kabel- och luftledningar, vars installation och läggning kräver obligatorisk överensstämmelse med konstruktionsvillkoren och installation av speciella strukturer.

Luftledningar

Fig. 1 Överliggande högspänningsledningar

De vanligaste är luftledningar, vars läggning sker i det fria med hjälp av högspänningsstolpar, till vilka ledningarna är fästa med hjälp av speciella beslag (isolatorer och konsoler). Oftast är dessa SC-ställ.

Strukturen för luftledningar inkluderar:

• stöd för olika spänningar;
• nakna trådar av aluminium eller koppar;
• traversera, tillhandahålla det erforderliga avståndet, exklusive möjligheten för kontakt av ledningar med stödelement;
• isolatorer;
• jordslinga;
• avledare och åskledare.

Minsta hängpunkt för luftledningar är: 5 ÷ 7 meter i obebodda områden och 6 ÷ 8 meter i bosättningar.

Följande används som högspänningsstolpar:

• metallkonstruktioner som effektivt används i alla klimatzoner och med olika belastningar. De kännetecknas av tillräcklig styrka, tillförlitlighet och hållbarhet. De är en metallram, vars element är anslutna med hjälp av bultförband, vilket underlättar leverans och installation av stöd på installationsplatserna;
• armerade betongstöd, som är den enklaste typen av strukturer som har goda hållfasthetsegenskaper, är lätta att installera och installera luftledningar på dem. Nackdelarna med att installera betongstöd inkluderar - en viss effekt av vindbelastningar och markegenskaper på dem;
• trästolpar, som är billigast att tillverka och har utmärkta dielektriska egenskaper. Den låga vikten hos träkonstruktioner gör att de snabbt kan levereras till installationsplatsen och är lätta att installera. Nackdelen med dessa kraftöverföringsledningsstöd är deras låga mekaniska hållfasthet, vilket gör att de endast kan installeras med en viss belastning och mottaglighet för biologiska destruktionsprocesser (materialförfall).

Användningen av en viss design bestäms av storleken på spänningen i det elektriska nätverket. Det kommer att vara användbart att ha skickligheten att bestämma spänningen på kraftledningen i utseende.

Luftledningar klassificeras:

1. för ström - direkt eller alternerande;
2. enligt spänningsklasser - för likström med en spänning på 400 kilovolt och växelström - 0,4 ÷ 1150 kilovolt.

Kabelöverföringsledningar

Fig. 2 Underjordiska kabelledningar

Till skillnad från luftledningar är kabelledningar isolerade och är därför dyrare och pålitligare. Denna typ av tråd används på platser där installationen av luftledningar är omöjlig - i städer och städer med täta byggnader, i industriföretagens territorier.

Kabelkraftledningar klassificeras:

1. med spänning - precis som luftledningar;
2. efter typen av isolering - flytande och fast. Den första typen är petroleumolja och den andra är en kabelmantel gjord av polymerer, gummi och oljat papper.

Deras särdrag är sättet att lägga:

• underjordiska;
• under vattnet;
• för konstruktioner som skyddar kablar från atmosfärisk påverkan och ger en hög grad av säkerhet under drift.

Fig. 3 Utläggning av undervattenskraftledningar

Till skillnad från de två första metoderna för att lägga kabelkraftledningar ger alternativet "konstruktion" för skapandet av:

• kabeltunnlar, i vilka kraftkablar läggs på speciella bärande strukturer, vilket möjliggör installationsarbete och linjeunderhåll;
• kabelkanaler, som är nedgrävda strukturer under golvet i byggnader där läggningen av kabelledningar sker i marken;
• kabelaxlar - vertikala korridorer med ett rektangulärt tvärsnitt, som ger tillgång till kraftledningar;
• kabelgolv, som är torrt, tekniskt utrymme med en höjd av ca 1,8 m;
• kabelblock bestående av rör och brunnar;
• öppna ramper - för horisontell eller lutande kabelläggning;
• kammare som används för att lägga kopplingar av kraftöverföringsledningar;
• gallerier - samma överfarter, endast av stängd typ.

Slutsats

Trots det faktum att kabel och luftledningar används överallt, har båda alternativen sina egna egenskaper, som bör beaktas i designdokumentationen, som bestämmer

Vad är kraftledningar

Ett nätverk av kraftledningar är nödvändigt för förflyttning och distribution av elektrisk energi: från dess källor, mellan bosättningar och slutförbrukningsobjekt. Dessa linjer är mycket olika och är uppdelade:

• av typen av placering av ledningar - luft (belägen i det fria) och kabel (stängd i isolering);
• efter beteckning - super-långdistans, trunk, distribution.

Luft- och kabelkraftledningar har en viss klassificering, som beror på konsument, typ av ström, effekt, material som används.

Luftledningar (VL)

Dessa inkluderar ledningar som läggs utomhus ovan mark med hjälp av olika stöd. Separering av kraftledningar är viktigt för deras val och underhåll.

Särskilj linjer:

• av den rörda strömmens natur - alternerande och direkt;
• efter spänningsnivå - lågspänning (upp till 1000 V) och högspänning (mer än 1000 V) kraftledningar;
• på den neutrala - nätverk med en solid jordad, isolerad, effektivt jordad neutral.

Växelström

Elektriska ledningar som använder växelström för överföring introduceras oftast av ryska företag. Med deras hjälp drivs system och energi överförs över olika avstånd.

D.C

Luftledningar som tillhandahåller likströmsöverföring används sällan i Ryssland. Den främsta anledningen till detta är den höga installationskostnaden. Förutom stöd, ledningar och olika element kräver de köp av ytterligare utrustning - likriktare och växelriktare.

Eftersom de flesta konsumenter använder växelström måste ytterligare resurser läggas på energiomvandling när de arrangerar sådana ledningar.

Luftledningsanordning

Enheten för luftledningar innehåller följande element:

• Stödsystem eller elstolpar. De placeras på marken eller andra ytor och kan vara ankare (ta huvudlasten), mellanliggande (används vanligtvis för att stödja ledningar i spännvidder), kantig (placeras på platser där ledningslinjerna ändrar riktning).
• Ledningar. De har sina egna sorter, de kan vara gjorda av aluminium, koppar.
• Traverser. De är fästa på linjestöden och fungerar som grund för ledningar.
• Isolatorer. Med deras hjälp monteras och isoleras ledningar från varandra.
• Jordningssystem. Förekomsten av sådant skydd är nödvändigt i enlighet med reglerna för PUE (regler för elinstallation).
• Åskskydd. Dess användning skyddar luftledningen från den spänning som kan uppstå när en urladdning träffar.

Varje element i det elektriska nätverket spelar en viktig roll och tar på sig en viss belastning. I vissa fall kan den använda ytterligare utrustning.

Kabel kraftledningar

Kabelkraftledningar under spänning, till skillnad från luftledningar, kräver inte en stor ledig yta för placering. På grund av närvaron av isolerande skydd kan de läggas: på olika företags territorium, i bosättningar med täta byggnader. Den enda nackdelen i jämförelse med luftledningar är den högre installationskostnaden.

Under jorden och under vattnet

Stängningsmetoden låter dig placera linjer även under de svåraste förhållandena - under jord och under vattenytan. För deras läggning kan speciella tunnlar eller andra metoder användas. I det här fallet kan du använda flera kablar, såväl som olika fästelement.

Särskilda säkerhetszoner upprättas nära elektriska nät. Enligt reglerna för PUE måste de säkerställa säkerhet och normala driftsförhållanden.

Att lägga på strukturer

Det är möjligt att lägga högspänningsledningar med olika spänningar inne i byggnader. De mest använda designerna är:

• Tunnlar. De är separata rum, inuti vilka kablar placeras längs väggarna eller på speciella strukturer. Dessa utrymmen är väl skyddade och ger enkel åtkomst till linjeinstallation och underhåll.
• Kanaler. Dessa är färdiga strukturer gjorda av plast, armerade betongplattor och andra material, inuti vilka ledningar finns.
• Golv eller mitt. Lokaler speciellt anpassade för placering av kraftledningar och möjlighet att hitta en person där.
• Viadukt. De är öppna strukturer som läggs på marken, fundament, stödstrukturer med ledningar fästa inuti. Stängda överfarter kallas gallerier.
• Placering i fritt utrymme av byggnader - luckor, utrymme under golvet.
• Kabelblock. Kablar läggs under jord i speciella rör och förs till ytan med hjälp av speciella plast- eller betongbrunnar.

Isolering av kabelkraftledningar

Huvudvillkoret vid val av material för isolering av kraftledningar är att de inte ska leda ström. Vanligtvis används följande material i enheten för kabelkraftledningar:

• gummi av syntetiskt eller naturligt ursprung (det kännetecknas av god flexibilitet, så linjer gjorda av sådant material är lätta att lägga även på svåråtkomliga platser);
• polyeten (tillräckligt resistent mot effekterna av en kemisk eller annan aggressiv miljö);
• PVC (den största fördelen med sådan isolering är dess tillgänglighet, även om materialet är sämre i motstånd och olika skyddande egenskaper till andra);
• fluoroplast (mycket resistent mot olika påverkan);
• pappersbaserade material (ej resistenta mot kemiska och naturliga påverkan, även om de är impregnerade med en skyddande förening).

Förutom traditionella fasta material kan flytande isolatorer och specialgaser användas för sådana ledningar.

Klassificering efter syfte

En annan egenskap genom vilken klassificeringen av kraftledningar sker, med hänsyn till spänningen, är deras syfte. Det är vanligt att dela upp luftledningar i: superlångdistans, trunk, distribution. De skiljer sig beroende på effekten, typen av mottagare och sändaren av energin. Dessa kan vara stora stationer eller konsumenter - fabriker, bosättningar.

Ultralång räckvidd

Huvudsyftet med dessa linjer är kommunikation mellan olika energisystem. Spänningen i dessa luftledningar börjar från 500 kV.

Trunk

Detta transmissionslinjeformat antar en spänning på 220 och 330 kV. Stamledningar tillhandahåller överföring av energi från kraftverk till distributionspunkter. De kan också användas för att koppla ihop olika kraftverk.

Distribution

Distributionsledningar är 35, 110 och 150 kV. Med deras hjälp överförs elektrisk energi från distributionsnät till bosättningar, såväl som till stora företag. Ledningar med en spänning under 20 kV används för att säkerställa energiförsörjningen till slutanvändare, inklusive för att ansluta el till platsen.

Byggande och reparation av kraftledningar

Att lägga nät av högspänningskabelkraftledningar och luftledningar är ett nödvändigt sätt att förse alla objekt med energi. Med deras hjälp överförs elektricitet över alla avstånd.

Byggandet av nätverk för alla ändamål är en komplex process som inkluderar flera steg:

• Undersökning av området.
• Linjedesign, budgetering, teknisk dokumentation.
• Platsförberedelse, val och inköp av material.
• Montering av stödelement eller förberedelse för kabelinstallation.
• Installation eller läggning av ledningar, upphängningsanordningar, förstärkning av kraftledningar.
• Anläggning och förberedelse av linjen för sjösättning.
• Driftsättning, formalisering av dokumentation.

För att säkerställa en effektiv drift av linjen krävs dess kompetenta underhåll, snabba reparationer och, om nödvändigt, rekonstruktion. Alla sådana aktiviteter måste utföras i enlighet med PUE (regler för tekniska installationer).

Reparation av elektriska ledningar delas in i ström och kapital. Under den första övervakas systemets tillstånd, arbete utförs för att byta ut olika element. Översyn innebär mer seriöst arbete, vilket kan innefatta byte av stöd, dragning av linor, byte av hela sektioner. Alla typer av arbete bestäms beroende på kraftledningens tillstånd.

Hur kan du ange värdet på kraftledningar? Finns det en exakt definition av de ledningar som bär elektricitet? Det finns en exakt definition i de tvärsektoriella reglerna för den tekniska driften av konsumenternas elektriska installationer. Så en kraftöverföringsledning är för det första en elektrisk ledning. För det andra är det här delar av ledningar som går längre än transformatorstationer och kraftverk. För det tredje är huvudsyftet med kraftledningar överföring av elektrisk ström över ett avstånd.

Enligt samma regler för MPTEEP är kraftöverföringsledningar uppdelade i luftledningar och kabel. Men det bör noteras att högfrekventa signaler också sänds genom kraftledningar, som används för att överföra telemetriska data, för att skicka kontroll av olika industrier, för nödautomation och reläskyddssignaler. Enligt statistik passerar idag 60 000 högfrekventa kanaler genom kraftledningar. Låt oss inse det, indikatorn är betydande.

Överliggande transmissionsledningar

Luftledningar, de betecknas vanligtvis med bokstäverna "VL" - det här är enheter som är placerade i det fria. Det vill säga att själva ledningarna läggs genom luften och fixeras på speciella beslag (konsoler, isolatorer). Dessutom kan deras installation utföras på stolpar och på broar och längs överfarter. Det är inte nödvändigt att räkna "luftledningar" de ledningar som bara läggs längs högspänningsstolpar.

Vad ingår i luftledningar:

• Huvudsaken är ledningarna.
• Traverser, med hjälp av vilka förhållanden skapas för omöjligheten av kontakt av ledningar med andra element i stöden.
• Isolatorer.
• Stöderna själva.
• Jordslinga.
• Blixtavledare.
• Utsläppare.

Det vill säga, en kraftledning är inte bara ledningar och stöd, som du kan se, det är en ganska imponerande lista med olika element, som var och en bär sin egen specifika belastning. Här kan du lägga till fiberoptiska kablar och tillhörande utrustning. Naturligtvis, om högfrekventa kommunikationskanaler utförs längs kraftöverföringslinjen stöder.

Konstruktionen av en kraftöverföringsledning, såväl som dess design, plus designfunktionerna för stöden bestäms av reglerna för installation av elektriska installationer, det vill säga PUE, såväl som olika byggregler och föreskrifter, det vill säga, Klipp. Generellt sett är byggandet av kraftledningar ingen lätt och mycket ansvarsfull verksamhet. Därför utförs deras konstruktion av specialiserade organisationer och företag, där personalen har högt kvalificerade specialister.

Klassificering av luftledningar

Samiska högspänningsledningar är indelade i flera klasser.

Av strömmens natur:

• Variabel,
• Permanent.

I grund och botten används luftledningar för att överföra växelström. Det andra alternativet är sällsynt. Vanligtvis används det för att driva nätverket genom kontakt eller kommunikation för att tillhandahålla kommunikation för flera kraftsystem, det finns andra typer.

Med spänning delas luftledningar enligt det nominella värdet på denna indikator. För information listar vi dem:

• för växelström: 0,4; 6; 10; 35; 110; 150; 220; 330; 400; 500; 750; 1150 kilovolt (kV);
• för konstant används endast en typ av spänning - 400 kV.

Samtidigt anses kraftledningar med spänning upp till 1,0 kV vara av den lägsta klassen, från 1,0 till 35 kV - medium, från 110 till 220 kV - hög, från 330 till 500 kV - ultrahög, över 750 kV ultrahög. Det bör noteras att alla dessa grupper endast skiljer sig från varandra i kraven på designförhållanden och designegenskaper. I övrigt är det vanliga högspänningsledningar.

Spänningen på kraftledningarna motsvarar deras syfte.

• Högspänningsledningar med spänning över 500 kV anses vara ultralånga, de är avsedda att ansluta separata kraftsystem.
• Högspänningsledningar med en spänning på 220, 330 kV betraktas som stamledningar. Deras huvudsakliga syfte är att koppla samman kraftfulla kraftverk, separata kraftsystem, samt kraftverk inom dessa system.
• Luftledningar med en spänning på 35-150 kV installeras mellan konsumenter (stora företag eller bosättningar) och distributionspunkter.
• Luftledningar upp till 20 kV används som kraftledningar som direkt levererar elektrisk ström till konsumenten.

Klassificering av kraftledningar efter neutral

• Trefasnät där nollan inte är jordad. Vanligtvis används ett sådant schema i nätverk med en spänning på 3-35 kV, där små strömmar flyter.
• Trefasnät där nollan är jordad genom induktans. Detta är den så kallade resonansjordade typen. I sådana luftledningar används en spänning på 3-35 kV, i vilken stora strömmar flyter.
• Trefasnät där den neutrala bussen är helt jordad (effektivt jordad). Detta läge för neutral drift används i luftledningar med mellan- och extrahög spänning. Observera att i sådana nätverk är det nödvändigt att använda transformatorer, och inte autotransformatorer, där nollan är permanent jordad.
• Och, naturligtvis, jordade neutrala nätverk. I detta läge arbetar luftledningar med spänningar under 1,0 kV och över 220 kV.

Tyvärr finns det också en sådan uppdelning av kraftledningar, där man tar hänsyn till driftstillståndet för alla delar av kraftöverföringsledningen. Detta är en överföringsledning i normalt tillstånd, där ledningar, stöd och andra komponenter är i gott skick. I grund och botten ligger tonvikten på kvaliteten på ledningar och kablar, de bör inte skäras av. Ett nödläge där kvaliteten på ledningar och kablar är dålig. Och installationstillståndet, när reparation eller byte av ledningar, isolatorer, konsoler och andra komponenter i kraftöverföringsledningen utförs.

Delar av luftledningar

Det förekommer alltid samtal mellan specialister där speciella termer relaterade till kraftledningar används. För den oinvigde i slangens krånglighet är det ganska svårt att förstå den här konversationen. Därför erbjuder vi en avkodning av dessa termer.

• Spåret är axeln för kraftöverföringsledningen, som löper längs jordens yta.
• PC - strejker. I själva verket är dessa delar av kraftöverföringsledningen. Deras längd beror på terrängen och på den nominella nätspänningen. Station noll är början på uppriktningen.
• Konstruktionen av ett stöd indikeras med en mittskylt. Detta är mitten av supportinstallationen.
• En piket är i grunden en enkel uppsättning av strejkvakter.
• Spännvidd är avståndet mellan stöden, eller snarare, mellan deras centra.
• Bågspilen är deltat mellan den lägsta punkten på trådhänget och den strikt sträckta linjen mellan stöden.
• Storleken på tråden är, återigen, avståndet mellan den lägsta punkten av sänkningen och den högsta punkten på de tekniska strukturerna under trådarna.
• Slinga eller slinga. Detta är den del av vajern som förbinder trådarna i angränsande spann på ankarstödet.

Kabelöverföringsledningar

Så låt oss gå vidare till att överväga en sådan sak som kabelkraftledningar. Till att börja med är det inte bara ledningar som används i luftledningar, det är kablar som är inneslutna i isolering. Typiskt är kabelöverföringsledningar flera ledningar installerade bredvid varandra i parallell riktning. Längden på kabeln för detta är ibland inte tillräckligt, därför installeras kopplingar mellan sektionerna. Förresten är det ofta möjligt att hitta oljefyllda kabelkraftledningar, därför är sådana nätverk ofta utrustade med speciell lågfyllningsutrustning och ett larmsystem som reagerar på oljetrycket inuti kabeln.

Om vi ​​talar om klassificeringen av kabelledningar, är de identiska med klassificeringen av luftledningar. Det finns särdrag, men det finns inte så många av dem. I grund och botten skiljer sig dessa två kategorier från varandra i sättet att lägga, såväl som i designegenskaper. Till exempel, efter typ av läggning, är kabelkraftledningar uppdelade i underjordiska, undervattens- och strukturer.

De två första ståndpunkterna är tydliga, men vad avser ståndpunkten "om strukturer"?

• Kabeltunnlar. Dessa är speciella slutna korridorer där kabeln läggs längs de installerade stödstrukturerna. I sådana tunnlar kan du gå fritt och utföra installation, reparation och underhåll av kraftledningen.
• Kabelkanaler. Oftast är de nedgrävda eller delvis nedgrävda kanaler. De kan läggas i marken, under golvbasen, under taken. Det är små kanaler som det är omöjligt att gå i. För att kontrollera eller installera kabeln måste du demontera taket.
• Kabelaxel. Det är en vertikal korridor med ett rektangulärt tvärsnitt. Gruvan kan vara en genomgång, det vill säga med förmågan att passa in i den för en person, för vilken den levereras med en stege. Eller oframkomlig. I det här fallet kan du komma till kabellinjen endast genom att ta bort en av strukturens väggar.
• Kabelgolv. Detta är ett tekniskt utrymme, vanligtvis 1,8 m högt, utrustat med golvplattor underifrån och uppifrån.
• Det är också möjligt att lägga kabelkraftledningar i springan mellan golvplattorna och rummets golv.
• Ett kabelblock är en komplex struktur som består av att lägga rör och flera brunnar.
• Kammaren är en underjordisk struktur, stängd ovanpå med en armerad betong eller platta. I en sådan kammare är sektionerna av kabelöverföringsledningen förbundna med kopplingar.
• En överfart är en horisontell eller lutande struktur av öppen typ. Det kan vara ovan jord eller ovan jord, framkomligt eller oframkomligt.
• Galleriet är praktiskt taget detsamma som överfarten, endast av stängd typ.

Och den sista klassificeringen i kabelkraftledningar är typen av isolering. I princip finns det två huvudtyper: solid isolering och flytande isolering. Den första inkluderar isolerande polymerhöljen (polyvinylklorid, tvärbunden polyeten, eten-propengummi), såväl som andra typer, till exempel oljat papper, gummipappersfläta. Flytande isolatorer inkluderar petroleumolja. Det finns andra typer av isolering, till exempel specialgaser eller andra typer av fasta material. Men de används sällan idag.

Slutsats i ämnet

Mångfalden av kraftledningar reduceras till klassificeringen av två huvudtyper: luftledning och kabel. Båda alternativen används överallt idag, så du bör inte skilja det ena från det andra och ge företräde åt det ena framför det andra. Naturligtvis är konstruktionen av luftledningar förknippad med stora investeringar, eftersom läggningen av rutten är installationen av huvudsakligen metallstöd, som har en ganska komplex struktur. Detta tar hänsyn till vilket nätverk, under vilken spänning som kommer att läggas.

Transformatorer utför en direkt omvandling av elektricitet - ändrar spänningsvärdet. Ställverk används för att ta emot el från transformatorernas försörjningssida (mottagande ställverk) och för att distribuera el på konsumentsidan.

I följande kapitel övervägs den strukturella implementeringen av huvudelementen i kraftförsörjningssystem, huvudtyperna och scheman för transformatorstationer ges och grunderna för mekanisk beräkning av luftledningar och bussstrukturer ges.

1. Strukturer av luftledningar

1.1. Allmän information

Med flyglinjen(VL) är en anordning för att överföra elektricitet genom ledningar placerade i det fria och fästa med isolatorer och beslag till stöden.

I fig. 1.1 visar ett fragment av luftledningen. Avståndet l mellan intilliggande stöd kallas spännvidd. Det vertikala avståndet mellan den raka linjen som förbinder trådens upphängningspunkter och den lägsta punkten för dess hängning kallas bom sagvajer f P . Avståndet från trådens lägsta punkt till marken kallas luftledning storlek h G . En åskskyddskabel är fäst i den övre delen av stöden.

Storleken på ledningsdimensionen h g regleras av PUE, beroende på luftledningens spänning och typen av terräng (befolkad, obebodd, otillgänglig). Längden på strängen av isolatorer λ och avståndet mellan trådarna i angränsande faser h p-p bestäms av luftledningens märkspänning. Avståndet mellan upphängningspunkterna för den övre tråden och kabeln h p-t regleras av PUE baserat på kravet på tillförlitligt skydd av luftledningar från direkta blixtnedslag.

Ledande material med hög elektrisk ledningsförmåga (lågt motstånd) och hög mekanisk hållfasthet krävs för att säkerställa ekonomisk och pålitlig kraftöverföring. I de strukturella elementen i strömförsörjningssystem används koppar, aluminium, legeringar baserade på dem och stål som sådana material.

Ris. 1.1. Fragment av en luftledning

Koppar har lågt motstånd och ganska hög hållfasthet. Dess specifika aktiva motstånd är ρ = 0,018 Ohm. mm2 / m, och den ultimata draghållfastheten är 360 MPa. Detta är dock en dyr och knapp metall. Därför används koppar som regel för att göra transformatorlindningar, mindre ofta för kabelkärnor och används praktiskt taget inte för luftledningar.

Resistiviteten hos aluminium är 1,6 gånger högre, den slutliga draghållfastheten är 2,5 gånger mindre än för koppar. Den höga förekomsten av aluminium i naturen och lägre än den för koppar, kostnaden ledde till dess utbredda användning för luftledningar.

Stål har hög motståndskraft och hög mekanisk hållfasthet. Dess specifika aktiva motstånd är ρ = 0,13 Ohm. mm2 / m, och den ultimata draghållfastheten är 540 MPa. Därför, i strömförsörjningssystem, används stål särskilt för att öka den mekaniska styrkan hos aluminiumtrådar, för att tillverka stöd och blixtskyddskablar för luftledningar.

1.2. Luftledningar och kablar

Luftledningar används direkt för överföring av el och skiljer sig i design och använt ledande material. Mest ekonomiskt genomförbart

materialet för luftledningar är aluminium och legeringar baserade på det.

Koppartrådar för luftledningar används extremt sällan och med en lämplig förstudie. Koppartrådar används i kontaktnät för mobil transport, i nätverk av speciella industrier (gruvor, gruvor), ibland när de passerar luftledningar nära havet och vissa kemiska industrier.

Ståltrådar för luftledningar används inte, eftersom de har högt aktivt motstånd och är känsliga för korrosion. Användningen av ståltråd är motiverad när man utför särskilt stora spännvidder av luftledningar, till exempel vid korsning av luftledningar genom breda farbara floder.

Trådtvärsnitt motsvarar GOST 839-74. Skalan för nominella tvärsnitt av luftledningar är följande rad, 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.

Enligt deras design är luftledningarna uppdelade i: enkeltråd;

multitråd från en metall (monometallisk); flertråd av två metaller; självförsörjande isolerad.

Solida ledningar, som namnet antyder, är gjord av en tråd (Fig. 1.2, a). Sådana ledningar är gjorda av små tvärsnitt upp till 10 mm2 och används ibland för luftledningar med spänning upp till 1 kV.

Trådade monometalltrådar är gjorda med ett tvärsnitt på mer än 10 mm 2 ... Dessa ledningar är gjorda av individuella ledningar som tvinnas ihop. Runt den centrala tråden utförs en vridning (rad) av sex trådar med samma diameter (Fig. 1.2, b). Varje efterföljande lager har sex fler trådar än det föregående. Vridningen av intilliggande lager utförs i olika riktningar för att förhindra avlindning av trådarna och ge tråden en mer rund form.

Antalet kvistar bestäms av trådens tvärsnitt. Trådar med ett tvärsnitt upp till 95 mm2 är gjorda med en böj, med ett tvärsnitt på 120 ... 300 mm2 - med två böjar, ett tvärsnitt på 400 mm2 och mer - med tre eller flera böjar. Trådade ledningar är mer flexibla än entrådiga ledningar, bekväma för installation och pålitliga i drift.

Ris. 1.2. Konstruktioner av kala ledningar luftledningar

För att ge tråden större mekanisk styrka görs tvinnade trådar med en stålkärna 1 (fig. 1.2, c, d, e). Sådana trådar kallas stål-aluminium. Kärnan är gjord av galvaniserad ståltråd och kan vara entrådig (Figur 1.2, c) och flertrådig (Figur 1.2, d). En allmän vy av en stål-aluminiumtråd med stort tvärsnitt med en tvinnad stålkärna visas i fig. 1.2, d.

Stål-aluminiumtrådar används ofta för luftledningar med spänning över 1 kV. Dessa trådar finns i olika utföranden, som skiljer sig åt i förhållandet mellan tvärsnitten av aluminium- och ståldelarna. För konventionella stål-aluminiumtrådar är detta förhållande ungefär sex, för lättviktstrådar åtta och för armerade trådar fyra. Vid val av en eller annan stål-aluminiumtråd tas hänsyn till externa mekaniska belastningar på tråden, såsom is och vind.

Ledningarna, beroende på vilket material som används, är märkta enligt följande:

M - koppar, A - aluminium,

АН, АЖ - från aluminiumlegeringar (har större mekanisk styrka än tråd av A-kvalitet);

АС - stål-aluminium; ASO - stål-aluminium lättviktskonstruktion;

ACS - stål-aluminiumförstärkt struktur.

Den digitala beteckningen av tråden indikerar dess nominella tvärsnitt. Till exempel är A95 en aluminiumtråd med ett nominellt tvärsnitt på 95 mm2. Vid beteckningen stål-aluminiumtrådar kan tvärsnittet av stålkärnan dessutom anges. Till exempel,

АСО240 / 32 är en stål-aluminiumtråd av lätt konstruktion med en nominell sektion av aluminiumdelen på 240 mm2 och en sektion av stålkärnan på 32 mm2.

Korrosionsbeständig aluminiumtrådar av märket AKP och stål-aluminiumtrådar av märkena ASKP, ASKS, ASK har ett mellantrådsutrymme fyllt med ett neutralt fett med ökad värmebeständighet, vilket motverkar uppkomsten av korrosion. Hela mellantrådsutrymmet är fyllt med sådant fett för automatväxellådan och automatväxelsystemets kablar, för ASK-tråden endast stålkärnan, för АSK-vajern är stålkärnan fylld med neutralt fett och är isolerad från aluminiumdelen genom två polyetenband. AKP, ASKP, ASKS, ASK-ledningar används för luftledningar som passerar nära hav, saltsjöar och kemiska anläggningar.

Självbärande isolerade ledningar (SIP) används för luftledningar med spänning upp till 20 kV. Vid spänningar upp till 1 kV (Fig. 1.3, a) består en sådan tråd av trefastrådade aluminiumledare 1. Den fjärde ledaren 2 är en bärare och samtidigt noll. Fasledarna vrids runt bäraren på ett sådant sätt att hela den mekaniska belastningen absorberas av bäraren, tillverkad av slitstark aluminiumlegering ABE.

Ris. 1.3. Självbärande isolerade ledningar

Fasisolering 3 är gjord av termoplastisk ljusstabiliserad eller tvärbunden ljusstabiliserad polyeten... På grund av sin molekylära struktur har sådan isolering mycket höga termomekaniska egenskaper och hög motståndskraft mot solstrålning och atmosfären. I vissa konstruktioner av självbärande isolerad tråd är den nollbärande kärnan gjord med isolering.

Utformningen av den självbärande isolerade ledningen för spänningar över 1 kV visas i fig. 1,3, b. En sådan tråd är enfasig och består av

strömförande stål-aluminiumkärna 1 och isolering 2 av tvärbunden ljusstabiliserad polyeten.

Luftledningar med självbärande isolerade ledningar har följande fördelar i jämförelse med traditionella luftledningar:

lägre spänningsförluster (förbättring av elkvaliteten), på grund av det mindre, ungefär tre gånger, reaktiva motståndet hos trefas SIP;

kräver inte isolatorer; isbildning är praktiskt taget frånvarande;

tillåt upphängning på ett stöd av flera linjer med olika spänningar;

lägre driftskostnader på grund av en minskning med cirka 80 % av volymen av nöd- och återhämtningsarbete; möjligheten att använda kortare stöd tack vare

kortare tillåtet avstånd från självbärande isolerad tråd till marken; minskning av säkerhetszonen, tillåtna avstånd till byggnader och

strukturer, röjningens bredd i ett skogsområde; den praktiska frånvaron av möjlighet till brand i

skogsområden när tråden faller till marken; hög tillförlitlighet (5-faldig minskning av antalet olyckor med

jämfört med traditionella luftledningar); fullständigt skydd av ledaren från fukt och

korrosion.

Kostnaden för luftledningar med självbärande isolerade ledningar är högre än för traditionella luftledningar.

Luftledningar med en spänning på 35 kV och över är skyddade från ett direkt blixtnedslag åskskyddstråd, fixerad i den övre delen av stödet (se fig. 1.1). Åskskyddskablar är delar av luftledningar som liknar tvinnade monometalliska ledningar till sin design. Kablarna är gjorda av galvaniserade ståltrådar. De nominella trådtvärsnitten motsvarar skalan för de nominella trådtvärsnitten. Minsta tvärsnitt av åskskyddstråden är 35 mm2.

Vid användning av åskskyddskablar som högfrekventa kommunikationskanaler används istället för stålkabel en stål-aluminiumtråd med en kraftfull stålkärna, vars tvärsnitt är proportionellt med eller större än aluminiumets tvärsnitt. del.

1.3. Luftledningsstöd

Huvudsyftet med stöden är att stödja ledningarna i den erforderliga höjden över marken och markstrukturerna. Stöd består av stolpar, traverser och fundament. Huvudmaterialen från vilka stöden är gjorda är barrträ, armerad betong och metall.

Stöd av trä lätt att tillverka, transportera och använda, används för luftledningar med spänningar upp till 220 kV inklusive i skogsområden eller nära dem. Den största nackdelen med sådana stöd är träets mottaglighet för förfall. För att öka livslängden på stöden torkas träet och impregneras med antiseptika som förhindrar utvecklingen av sönderfallsprocessen.

På grund av träets begränsade konstruktionslängd görs stöden komposit (Figur 1.4, a). Träställ 1 är ledat med metallband 2 med ett armerad betongfäste 3. Den nedre delen av fästet är nedgrävt i marken. Stöd som motsvarar fig. 1.4, a, tillämpas för spänningar upp till 10 kV inklusive. För högre belastningar görs trästöd U-formade (portal). Ett sådant stöd visas i fig. 1,4, b.

Det bör noteras att under moderna förhållanden med behovet av att bevara skog är det tillrådligt att minska användningen av timmerstöd.

Armerade betongstöd består av en armerad betongställning 1 och en travers 2 (fig. 1.4, c). Stället är ett ihåligt koniskt rör med en liten lutning av kongeneratrisen. Den nedre delen av ställningen är nedgrävd i marken. Traverser är gjorda av galvaniserat stål. Dessa stolpar är mer hållbara än trästolpar, är lättare att underhålla och kräver mindre metall än stålstolpar.

De största nackdelarna med armerade betongstöd: hög vikt, vilket gör det svårt att transportera stöden till svåråtkomliga platser i luftledningssträckningen och relativt låg böjhållfasthet i betong.

För att öka böjhållfastheten hos stöden vid tillverkning av ett armerad betongställ används förspänd (sträckt) stålarmering.

För att säkerställa hög betongdensitet vid tillverkning av stödställ använder de vibrationskomprimering och centrifugering betong.

Rack av luftledningar med spänning upp till 35 kV är gjorda av vibrerad betong, vid högre spänningar - av centrifugerad betong.

Ris. 1.4. Mellanstöd av luftledningar

Stålstöd har hög mekanisk hållfasthet och lång livslängd. Dessa stöd är sammansatta av separata element genom svetsning och bultanslutningar, därför är det möjligt att skapa stöd av nästan vilken design som helst (Figur 1.4, d). Till skillnad från stöd av trä och armerad betong, är metallstöd installerade på armerad betongfundament 1.

Stålstöd är dyra. Dessutom är stål känsligt för korrosion. För att öka livslängden på stöden är de belagda med rostskyddsmedel och målade. Varmförzinkade stålstolpar är mycket effektiva mot korrosion.

Stöd av aluminiumlegeringar effektiv vid konstruktion av luftledningar under förhållanden med svåråtkomliga rutter. På grund av aluminiums motståndskraft mot korrosion behöver dessa stöd inte en korrosionsbeständig beläggning. Den höga kostnaden för aluminium begränsar dock användningen av sådana stöd avsevärt.

När man passerar genom ett visst territorium kan en luftledning ändra riktning, korsa olika teknik

strukturer och naturliga barriärer, anslut till transformatorstations ställverksbussar. I fig. 1.5 visar en vy ovanifrån av ett fragment av luftledningssträckningen. Av denna figur kan man se att olika stöd fungerar under olika förhållanden och därför måste ha olika design. Genom design är stöden uppdelade:

för mellanliggande(stöd 2, 3, 7), installerad på den raka delen av luftledningen;

vinkel (stöd 4), installerad vid kurvorna på luftledningsvägen; ände (stöd 1 och 8), installerad i början och slutet av luftledningen; övergång (stöd 5 och 6), installerad i spännvidden

korsar en luftledning i någon teknisk struktur, såsom en järnväg.

Ris. 1.5. Fragment av luftledningen

Mellanstöd är utformade för att stödja ledningar på den raka delen av luftledningen. Ledningarna med dessa stöd har inte en styv anslutning, eftersom de är fästa med isolatorer som stöder strängar. Dessa stöd påverkas av gravitationskrafterna från ledningar, kablar, isolatorsträngar, is, såväl som vindlaster. Exempel på mellanstöd visas i fig. 1.4.

Ändstöden påverkas dessutom av dragkraften T hos trådarna och kablarna, riktade längs linjen (fig. 1.5). Vinkelstöden påverkas dessutom av dragkraften T hos ledningar och kablar, riktad längs bisekturen av luftledningens rotationsvinkel.

Övergångsstöd i det normala läget för luftledningar spelar rollen som mellanstöd. Dessa stöd tar på sig spänningen av ledningar och kablar när de bryts i angränsande spännvidder och utesluter oacceptabel sänkning av kablar i skärningsområdet.

Änd-, hörn- och övergångsstöd måste vara tillräckligt styva och får inte avvika från vertikalen

positioner när de utsätts för tyngdkraften från ledningar och kablar. Sådana stöd är gjorda i form av styva rumsliga fackverk eller med användning av speciella buntband och kallas ankarstöd... Trådar med ankarstöd har en styv anslutning, eftersom de är fästa med spänningssträngar av isolatorer.

Ris. 1.6. Ankarhörn stöder VL

Ankarstöd av trä görs A-formade vid spänningar upp till 10 kV och AP-formade vid högre spänningar. Förankringsstöd i armerad betong har speciella buntband (Fig. 1.6, a). Metallankarstöd har en bredare bas (nedre delen) än mellanstöd (Fig. 1.6, b).

Genom antalet ledningar som är upphängda på ett stöd, särskiljs de enkelkedje- och dubbelkedjestöd... Tre ledningar är upphängda på enkelkretsstöd (en trefaskrets), på dubbelkretsar - sex ledningar (två trefaskretsar). Enkelkedjestöd visas i fig. 1.4, a, b, d och fig. 1,6, a; dubbelkrets - i fig. 1.4, c och fig. 1,6, b.

Ett dubbelkedjestöd är billigare än två enkelkedjiga. Tillförlitligheten för elöverföring över en dubbelkretsledning är något lägre än över två enkelkretsledningar.

Trästöden med dubbla kedjor är inte tillverkade. Stöd för luftledningar med en spänning på 330 kV och över tillverkas endast i en enkelkretsdesign med ett horisontellt arrangemang av ledningar (Fig. 1.7). Sådana stöd görs U-formade (portal) eller V-formade med kabelstag.

Ris. 1.7. Stöd för luftledningar med en spänning på 330 kV och högre

Bland stöden för luftledningar särskiljs stöden separat, med speciell design. Dessa är gren-, upphöjda och transponeringsstöd. Grenstöd är konstruerade för mellanliggande kraftuttag från luftledningar. Upphöjda stöd installeras i stora spännvidder, till exempel vid korsning av breda farbara floder. På införlivande stöder införlivande av ledningar utförs.

Ett asymmetriskt arrangemang av ledningar på stöd med lång luftledningslängd leder till en asymmetri av fasspänningarna. Att balansera faserna genom att ändra den relativa positionen för trådarna på stödet kallas transponering. Transponering tillhandahålls för luftledningar med en spänning på 110 kV och däröver, med en längd av mer än 100 km och utförs på speciella transponeringsstöd. Tråden för varje fas passerar den första tredjedelen av luftledningens längd på den ena, den andra tredjedelen på den andra och den tredje på den tredje platsen. Denna rörelse av trådar kallas en fullständig transponeringscykel.

Luftledning(VL) - en anordning utformad för överföring eller distribution av elektrisk energi genom ledningar med ett skyddande isolerande mantel (VLZ) eller blottade ledningar (VL), placerad i det fria och fäst med traverser (konsoler), isolatorer och linjära beslag till stöd eller andra tekniska konstruktioner (broar, överfarter). Huvudelementen i luftledningar är:

• trådar;
• skyddskablar;
• ett stöd som stöder ledningar och hummocks på en viss höjd över marken eller vattennivån;
• isolatorer, isolerande ledningar från stödets kropp;
• linjära beslag.

Linjära portaler av ställverk tas som början och slutet av luftledningen. Genom design är luftledningar uppdelade i enkrets och flervärde, vanligtvis 2-kedjor.

Vanligtvis består en luftledning av tre faser, därför är stöden för luftledningar med en krets med spänningar över 1 kV utformade för att hänga upp trefasledningar (en krets) (fig. 1), sex ledningar är upphängda på stöden av luftledningar med två kretsar (två parallella kretsar). Vid behov hängs en eller två åskskyddskablar ovanför fasledningarna. På stöden för luftledningar i ett distributionsnät med en spänning på upp till 1 kV, är från 5 till 12 ledningar upphängda för strömförsörjning till olika konsumenter av en luftledning (extern och intern belysning, kraftanläggningar, hushållsbelastningar). Luftledningar med spänning upp till 1 kV med en dödjordad noll, förutom fas ettor, är utrustade med en nollledning.

Ris. ett. Fragment av 220 kV luftledningar:a - enkelkrets; b - dubbelkrets

Ledningarna i luftledningar är huvudsakligen gjorda av aluminium och dess legeringar, i vissa fall av koppar och dess legeringar, gjorda av kalldragen tråd med tillräcklig mekanisk styrka. De mest utbredda är dock tvåmetalltrådar med goda mekaniska egenskaper och relativt låg kostnad. Denna typ av tråd inkluderar stål-aluminiumtrådar med förhållandet mellan tvärsnittsareorna för aluminium- och ståldelarna från 4,0 till 8,0. Exempel på placeringen av fasledningar och åskskyddskablar visas i fig. 2, och designparametrarna för luftledningen för standardserien av spänningar ges i tabellen. ett.

Ris. 2.: a - triangulär; b - horisontell; в - sexkantig "fat"; d - omvänd "träd"

Bord 1. Konstruktionsparametrar för luftledningar

Nominell luftledningsspänning, kV	Avstånd mellan fastrådar, m	Längd span, m	Höjd	Generella dimensioner
Mindre än 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

För alla ovanstående alternativ för placeringen av fasledningarna på stöden är ett asymmetriskt arrangemang av ledningar i förhållande till varandra karakteristiskt. Följaktligen leder detta till ojämn reaktans och konduktivitet för olika faser, på grund av den ömsesidiga induktansen mellan ledningstrådarna och, som en konsekvens, till fasspänningsasymmetri och spänningsfall.

För att göra kapacitansen och induktansen för alla tre faser i kretsen lika, används trådtransponering på kraftledningen, d.v.s. ömsesidigt ändra sin plats i förhållande till varandra, med varje fastråd som passerar en tredjedel av vägen (fig. 3). En sådan trippelrörelse kallas en transponeringscykel.

Ris. 3. Schema för en fullständig cykel av införlivande av delar av en luftledning för kraftöverföring: 1, 2, 3 - fas ledningar

Transponeringen av fastrådar för en luftledning med nakna ledningar används för en spänning på 110 kV och över och med en ledningslängd på 100 km eller mer. Ett av alternativen för montering av ledningar på ett transponeringsstöd visas i fig. 4. Det bör noteras att omvandlingen av ledande ledare ibland används i kabelledningar, dessutom gör modern teknik för design och konstruktion av luftledningar det möjligt att tekniskt implementera kontrollen av linjeparametrar (kontrollerade självkompenserande ledningar och kompakta luftledningar med ultrahög spänning).

Ris. 4.

Ledningar och skyddskablar för luftledningar på vissa ställen måste vara styvt fästa på ankarstödens spänningsisolatorer (ändstöd 1 och 7, installerade i början och slutet av luftledningen, som visas i fig. 5 och sträckt till en Mellan ankarstöden installeras mellanstöd, nödvändiga för att underhålla ledningar och kablar, med hjälp av stödsträngar av isolatorer med stödklämmor, på en given höjd (stöd 2, 3, 6), installerade på den raka sektionen av overhead. linje; hörn (stöd 4 och 5), installerat vid luftledningens kurvor; övergångsställe (stöd 2 och 3), installerat i spännvidden av skärningspunkten mellan en luftledning av något naturligt hinder eller teknisk struktur, till exempel en järnväg eller motorväg.

Ris. 5.

Avståndet mellan ankarstöden kallas ankarspännet för luftledningskraften (fig. 6). Det horisontella avståndet mellan trådens fästpunkter på intilliggande stöd kallas spännlängden L ... En skiss över luftledningsspännet visas i fig. 7. Spännvidden väljs huvudsakligen av ekonomiska skäl, utom för övergångsspännvidder, med hänsyn till både stödens höjd och nedhängning av ledningar och kablar samt antalet stöd och isolatorer längs hela längden av luftledningen.

Ris. 6.: 1 - en stödjande krans av isolatorer; 2 - spänningsgirland; 3 - mellanstöd; 4 - ankarstöd

Det minsta vertikala avståndet från marken till tråden med dess största hängning kallas linjens dimension till marken - h ... Ledningsdimensionerna måste bibehållas för alla märkspänningar, med hänsyn tagen till risken för överlappning av luftgapet mellan fasledarna och terrängens högsta punkt. Det är också nödvändigt att ta hänsyn till miljöaspekterna av inverkan av höga intensiteter av det elektromagnetiska fältet på levande organismer och växter.

Den största avvikelsen för fasledaren f n eller åskskyddskabel f t från horisontalen under inverkan av en jämnt fördelad last från sin egen massa, ismassa och vindtryck kallas en sänkpil. För att förhindra att trådarna fastnar, görs kabelhängningspilen mindre än trådhänget med 0,5 - 1,5 m.

Strukturella element i luftledningar, såsom fasledningar, kablar, strängar av isolatorer, har en betydande massa, därför når krafterna som verkar på ett stöd hundratusentals Newton (N). Dragkrafterna på tråden från vikten av tråden, vikten av spänningssträngarna i isolatorer och isformationer riktas längs normalen nedåt och krafterna på grund av vindtrycket riktas längs normalen mot vindens sida flödesvektor, som visas i fig. 7.

Ris. 7.

För att minska det induktiva motståndet och öka överföringskapaciteten för långdistansöverföringsledningar används olika versioner av kompakta kraftledningar, vars karakteristiska särdrag är ett minskat avstånd mellan fastrådarna. Kompakta kraftledningar har en smalare rumslig korridor, en lägre nivå av elektrisk fältstyrka på marknivå och tillåter tekniskt realiserad kontroll av linjeparametrar (kontrollerade självkompenserande ledningar och linjer med okonventionell delad faskonfiguration).

2. Kabel kraftledning

Kabel kraftledning (KL) består av en eller flera kablar och kabelbeslag för anslutning av kablar och för anslutning av kablar till elektriska apparater eller ställverksbussar.

Till skillnad från luftledningar läggs kablar inte bara utomhus, utan även inomhus (fig. 8), i land och vatten. Därför är CR mottagliga för fukt, kemisk aggressivitet av vatten och jord, mekanisk skada under markarbeten och markförskjutning under kraftiga regn och översvämningar. Kabelns utformning och konstruktioner för att lägga kabeln måste ge skydd mot dessa påverkan.

Ris. åtta.

Enligt värdet på märkspänningen delas kablar in i tre grupper: kablar låg spänning(upp till 1 kV), kablar mellanspänning(6 ... 35 kV), kablar högspänning(110 kV och högre). Genom strömmens natur skiljer de åt AC och DC kablar.

Strömkablar utförs enkelkärnig, tvåkärnig, trekärnig, fyrkärnig och femkärnig. Högspänningskablar är tillverkade med en kärna; tvåkärniga - DC-kablar; trekärniga - mellanspänningskablar.

Lågspänningskablar finns med upp till fem kärnor. Sådana kablar kan ha en, två eller tre fasledare, såväl som en neutral arbetsledare. N och noll skyddsledare PE eller kombinerad nollarbetande och skyddsledare PENNA .

Enligt materialet i de ledande kärnorna särskiljs kablar med aluminium- och kopparledare. På grund av bristen på koppar används kablar med aluminiumledare mest. Används som isoleringsmaterial kabelpapper impregnerat med olje-kolofoniumkomposition, plast och gummi. Man skiljer på kablar med normal impregnering, utarmad impregnering och impregnering med icke-droppande blandning. Kablar med utarmad eller icke-droppande impregnering läggs längs en sträcka med stor höjdskillnad eller längs vertikala delar av sträckan.

Högspänningskablar utförs oljefylld eller gasfylld. I dessa kablar är pappersisoleringen fylld med olja eller gas under tryck.

Skydd av isolering från uttorkning och inträngande av luft och fukt säkerställs genom att pålägga en hermetiskt förseglad mantel på isoleringen. Kabeln är skyddad från eventuell mekanisk skada av pansar. Ett yttre skyddshölje tjänar till att skydda mot den yttre miljöns aggressivitet.

När man studerar kabelledningar är det lämpligt att notera supraledande kablar för kraftledningar vars design är baserad på fenomenet supraledning. I en förenklad form, fenomenet supraledning i metaller kan representeras enligt följande. Coulombs repulsiva krafter verkar mellan elektroner som mellan lika laddade partiklar. Men vid ultralåga temperaturer för supraledande material (och dessa är 27 rena metaller och ett stort antal speciella legeringar och föreningar), förändras naturen av interaktionen mellan elektroner med varandra och med atomgittret avsevärt. Som ett resultat blir det möjligt att attrahera elektroner och bilda de så kallade elektronparen (Cooper). Uppkomsten av dessa par, deras ökning, bildandet av "kondensat" av elektronpar och förklarar utseendet av supraledning. När temperaturen stiger, är några av elektronerna termiskt exciterade och övergår i ett enda tillstånd. Vid en viss så kallad kritisk temperatur blir alla elektroner normala och supraledningstillståndet försvinner. Samma sak händer när spänningen stiger. magnetiskt påla... De kritiska temperaturerna för supraledande legeringar och föreningar som används inom tekniken är 10 - 18 K, d.v.s. från –263 till –255 ° С.

De första projekten, experimentella modellerna och prototyperna av sådana kablar i flexibla korrugerade kryostatiska mantel realiserades först på 70-80-talet av XX-talet. Som supraledare användes band baserade på en intermetallisk förening av niob med tenn, kyld med flytande helium.

1986 upptäcktes fenomenet supraledning vid hög temperatur, och redan i början av 1987 erhölls ledare av detta slag, som är keramiska material, vars kritiska temperatur höjdes till 90 K. Den ungefärliga sammansättningen av den första högtemperatursupraledaren 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.

Förstudier visar att supraledande kablar med hög temperatur kommer att vara mer effektiva i jämförelse med andra typer av kraftöverföring även med en överförd effekt på mer än 0,4 - 0,6 GVA, beroende på det faktiska applikationsobjektet. I framtiden är det tänkt att högtemperatursupraledande kablar ska användas inom kraftindustrin som ledare vid kraftverk med en kapacitet på över 0,5 GW, samt djupa inledningar till megastäder och stora energikrävande komplex. Samtidigt är det nödvändigt att realistiskt bedöma de ekonomiska aspekterna och ett komplett utbud av arbeten för att säkerställa tillförlitligheten hos sådana kablar i drift.

Det bör dock noteras att under byggandet av nya och återuppbyggnaden av gamla kabellinjer är det nödvändigt att vägledas av bestämmelserna i PJSC "Rosseti", enligt vilka det är förbjudet att använda :

• elkablar som inte uppfyller gällande brandsäkerhetskrav och avger stora koncentrationer av giftiga produkter vid förbränning;
• oljeisolerade och oljefyllda kablar;
• kablar tillverkade med hjälp av silanoltvärbindningsteknologi (silanoltvärbindningsbara kompositioner innehåller ympade organofunktionella silangrupper, och tvärbindning av molekylkedjan av polyeten (PE), vilket leder till bildandet av en rumslig struktur, i detta fall sker på grund av kisel-syre-kisel (Si-O-Si) bindning, och inte kol-kol (C-C), som är fallet med peroxidtvärbindning).

Kabelprodukter, beroende på design, är uppdelade i kablar , ledningar och sladdar .

Kabel- en helt bruksfärdig fabrikselektrisk produkt, bestående av en eller flera isolerade ledande kärnor (ledare), inneslutna, som regel, i ett metalliskt eller icke-metalliskt skal, ovanpå vilket, beroende på installationsförhållandena och drift, kan det finnas ett lämpligt skyddskåpa, som inkluderar kan inkludera pansar. Kraftkablar, beroende på spänningsklass, har från en till fem ledare av aluminium eller koppar med ett tvärsnitt på 1,5 till 2000 mm 2, varav med ett tvärsnitt på upp till 16 mm 2 är entrådiga, mer än multi- tråd.

Tråden- en oisolerad eller en eller flera isolerade ledare, över vilka det, beroende på läggnings- och driftsförhållanden, kan finnas en icke-metallisk mantel, lindning och (eller) flätning med fibermaterial eller tråd.

Sladd- två eller flera isolerade eller mycket flexibla ledare med ett tvärsnitt på upp till 1,5 mm 2, tvinnade eller parallellt liggande, över vilka, beroende på installations- och driftförhållanden, en icke-metallisk mantel och skyddande beläggningar kan appliceras.