Peranti talian kuasa atas dengan voltan berbeza

Pengangkutan tenaga elektrik pada jarak sederhana dan jauh paling kerap dilakukan melalui talian kuasa yang terletak di udara terbuka. Reka bentuk mereka mesti sentiasa memenuhi dua keperluan utama:

1. Kebolehpercayaan penghantaran kuasa tinggi;

2. Memastikan keselamatan untuk manusia, haiwan dan peralatan.

Semasa operasi di bawah pengaruh pelbagai fenomena semula jadi yang berkaitan dengan angin ribut taufan, ais, fros, talian kuasa secara berkala tertakluk kepada peningkatan beban mekanikal.

Untuk penyelesaian menyeluruh kepada masalah pengangkutan tenaga elektrik yang selamat, jurutera kuasa mesti menaikkan wayar kuasa ke ketinggian yang tinggi, mengagihkannya di angkasa, mengasingkannya daripada elemen bangunan dan memasangnya dengan wayar semasa dengan keratan rentas yang meningkat pada sokongan tinggi untuk kekuatan.

Susunan am dan susun atur talian kuasa atas

Secara skematik, mana-mana talian penghantaran kuasa boleh diwakili:

• sokongan dipasang di dalam tanah;

• wayar di mana arus mengalir;

• kelengkapan linear dipasang pada sokongan;

• penebat dipasang pada angker dan mengekalkan orientasi wayar di udara.

Sebagai tambahan kepada unsur-unsur talian atas, adalah perlu untuk memasukkan:

• asas untuk sokongan;

• sistem perlindungan kilat;

• peranti pembumian.

Sokongan tersebut ialah:

1. berlabuh direka untuk menahan daya wayar yang ditegangkan dan dilengkapi dengan peranti penegang pada kelengkapan;

2. perantaraan, digunakan untuk mengikat wayar melalui pengapit penyokong.

Jarak di atas tanah antara dua penyokong sauh dipanggil bahagian sauh atau rentang, dan untuk sokongan perantaraan antara satu sama lain atau dengan sauh - perantaraan.

Apabila talian kuasa overhed melepasi halangan air, struktur kejuruteraan atau objek kritikal lain, maka penyokong dengan penegang wayar dipasang di hujung bahagian sedemikian, dan jarak di antara mereka dipanggil bahagian penambat perantaraan.

Wayar di antara penyokong tidak pernah ditarik seperti tali—dalam garis lurus. Mereka sentiasa melorot sedikit berada di udara, dengan mengambil kira keadaan cuaca. Tetapi pada masa yang sama, keselamatan jarak mereka dari objek tanah harus diambil kira:

• permukaan rel;

• wayar kenalan;

• lebuh raya pengangkutan;

• wayar talian komunikasi atau talian atas lain;

• kemudahan industri dan lain-lain.

Penggantungan wayar dari keadaan tegang dipanggil anak panah gantung… Ia dianggarkan dengan cara yang berbeza antara sokongan, kerana puncaknya boleh terletak pada aras yang sama atau dengan ketinggian.

Sag relatif kepada titik sokongan tertinggi sentiasa lebih besar daripada titik sokongan yang lebih rendah.

Dimensi, panjang dan pembinaan setiap jenis talian penghantaran overhed bergantung pada jenis arus (bergantian atau terus) tenaga elektrik yang diangkut melaluinya dan magnitud voltannya, yang boleh kurang daripada 0.4 kV atau mencapai 1150 kV.

Susunan wayar talian atas

Memandangkan arus elektrik hanya mengalir dalam gelung tertutup, pengguna dikuasakan oleh sekurang-kurangnya dua wayar. Mengikut prinsip ini, talian atas mudah dicipta dengan arus ulang alik fasa tunggal dengan voltan 220 volt. Litar elektrik yang lebih kompleks memindahkan tenaga dalam litar tiga atau empat wayar dengan sifar terlindung atau dibumikan tegar.

Diameter dan logam untuk wayar dipilih untuk beban reka bentuk setiap baris. Bahan yang paling biasa ialah aluminium dan keluli. Ia boleh dibuat sebagai konduktor monolitik tunggal untuk litar voltan rendah atau ditenun daripada struktur berbilang wayar untuk talian penghantaran voltan tinggi.

Ruang antara wayar dalaman boleh diisi dengan gris neutral, yang meningkatkan rintangan haba atau tidak.

Pembinaan berbilang wayar yang diperbuat daripada konduktor aluminium yang membawa arus yang baik dicipta dengan teras keluli yang direka untuk mengambil tekanan mekanikal dan mengelakkan pecah.

GOST menyediakan klasifikasi konduktor terbuka untuk talian kuasa atas dan menentukan penandaannya: M, A, AC, PSO, PS, ACKC, ASKP, ACS, ACO, ACS. Dalam kes ini, wayar wayar tunggal ditunjukkan oleh saiz diameter. Sebagai contoh, singkatan PSO-5 berbunyi "dawai keluli yang dibuat dengan teras tunggal dengan diameter 5 mm.» Wayar berbilang konduktor untuk talian kuasa menggunakan tanda yang berbeza, termasuk sebutan dua digit yang ditulis sebagai pecahan:

• yang pertama ialah jumlah luas keratan rentas wayar aluminium dalam mm persegi;

• yang kedua ialah luas keratan rentas sisipan keluli (mm persegi).

Sebagai tambahan kepada konduktor logam terbuka, konduktor semakin digunakan dalam talian overhed moden:

• penebat sokongan diri;

• dilindungi oleh polimer tersemperit yang menghalang berlakunya litar pintas apabila fasa disapu oleh angin atau apabila objek asing dibuang dari tanah.

VL v konduktor berpenebat sokongan diri sendiri secara beransur-ansur menggantikan struktur lama yang tidak bertebat. Mereka semakin digunakan dalam rangkaian dalaman yang diperbuat daripada teras tembaga atau aluminium yang ditutup dengan getah dengan lapisan pelindung bahan gentian dielektrik atau sebatian PVC tanpa perlindungan luaran tambahan.

Untuk mengecualikan berlakunya pelepasan korona dengan panjang yang panjang, wayar dengan VL-330 kV dan voltan yang lebih tinggi dibahagikan kepada aliran tambahan.

Pada VL-330, dua konduktor dipasang secara mendatar, pada garisan 500 kV ia meningkat kepada tiga dan diletakkan pada bucu segitiga sama sisi. Untuk talian atas 750 dan 1150 kV, pemisahan 4, 5 atau 8 aliran digunakan, masing-masing, terletak di sudut poligon sama sisi mereka sendiri.

Pembentukan "corona" membawa bukan sahaja kepada kehilangan tenaga, tetapi juga memutarbelitkan bentuk ayunan sinusoidal. Oleh itu, mereka melawannya menggunakan kaedah yang membina.

Peranti sokongan

Sokongan biasanya dicipta untuk mengamankan wayar litar elektrik.Tetapi pada bahagian selari dua baris, satu sokongan biasa boleh digunakan, yang bertujuan untuk pemasangan bersama mereka. Pembinaan sedemikian dipanggil litar dua kali.

Bahan untuk pengeluaran sokongan boleh:

1. sudut berprofil pelbagai jenama keluli;

2. kayu balak binaan yang diresapi dengan sebatian anti-reput;

3. struktur konkrit bertetulang dengan bar bertetulang.

Struktur sokongan yang diperbuat daripada kayu adalah yang paling murah, tetapi walaupun dengan impregnasi yang baik dan penyelenggaraan yang betul, ia berfungsi tidak lebih daripada 50 ÷ 60 tahun.

Menurut projek teknikal, sokongan talian atas 1 kV berbeza daripada yang voltan rendah dalam kerumitannya dan ketinggian lampiran wayar.

Mereka dibuat dalam bentuk prisma bujur atau kon dengan tapak lebar di bahagian bawah.

Setiap struktur sokongan dikira untuk kekuatan dan kestabilan mekanikal, terdapat rizab struktur yang mencukupi untuk beban sedia ada. Tetapi perlu diingat bahawa semasa operasi, pelanggaran pelbagai elemennya mungkin akibat kakisan, kesan, ketidakpatuhan dengan teknologi pemasangan.

Ini membawa kepada kelemahan ketegaran struktur tunggal, ubah bentuk dan kadang-kadang jatuh pada penyokong. Selalunya kes sedemikian berlaku pada masa-masa apabila orang bekerja pada penyokong, membuka atau menarik wayar, mewujudkan daya paksi berubah-ubah.

Atas sebab ini, penerimaan pasukan pemasang untuk bekerja pada ketinggian dari struktur sokongan dijalankan selepas memeriksa keadaan teknikal mereka dengan penilaian kualiti bahagian yang tertimbus di dalam tanah.

Peranti pengasingan

Pada talian kuasa atas, produk yang diperbuat daripada bahan dengan sifat dielektrik tinggi dengan rintangan ÷ Ohm. M. Ia dipanggil penebat dan diperbuat daripada:

• porselin (seramik);

• kaca;

• bahan polimer.

Reka bentuk dan dimensi penebat bergantung kepada:

• pada magnitud beban dinamik dan statik yang dikenakan kepada mereka;

• nilai voltan berkesan pemasangan elektrik;

• keadaan operasi.

Bentuk permukaan yang kompleks, bekerja di bawah pengaruh pelbagai fenomena atmosfera, mewujudkan laluan yang meningkat untuk aliran pelepasan elektrik yang mungkin.

Penebat yang dipasang pada talian atas untuk memasang wayar dibahagikan kepada dua kumpulan:

1. pin;

2. digantung.

Model seramik

Pin porselin atau seramik dengan penebat tunggal telah menemui aplikasi yang lebih besar pada talian atas sehingga 1 kV, walaupun ia berfungsi pada talian sehingga dan termasuk 35 kV. Tetapi mereka digunakan di bawah keadaan wayar pengikat dengan keratan rentas yang rendah, mewujudkan daya tarikan kecil.

Kalungan penebat porselin terampai dipasang pada talian 35 kV.

Kit Penebat Suspensi Porselin Tunggal termasuk badan dielektrik dan penutup yang diperbuat daripada besi boleh ditempa. Kedua-dua bahagian disatukan oleh rod keluli khas. Jumlah bilangan elemen sedemikian dalam kalungan ditentukan oleh:

• nilai voltan talian atas;

• struktur sokongan;

• ciri operasi peralatan.

Apabila voltan grid meningkat, bilangan penebat dalam rentetan ditambah. Sebagai contoh, untuk talian atas 35 kV, sudah cukup untuk memasang 2 atau 3 daripadanya, dan untuk 110 kV, 6 ÷ 7 sudah diperlukan.

Penebat kaca

Reka bentuk ini mempunyai beberapa kelebihan berbanding porselin:

• ketiadaan kecacatan dalaman dalam bahan penebat yang menjejaskan pembentukan kebocoran kebocoran;

• peningkatan kekuatan kepada daya kilasan;

• ketelusan struktur, yang membolehkan penilaian visual keadaan dan pemerhatian sudut polarisasi fluks cahaya;

• kekurangan tanda-tanda penuaan;

• kurang beban daripada berat anda sendiri;

• automasi pengeluaran dan peleburan.

Kelemahan penebat kaca ialah:

• rintangan anti-vandal yang lemah;

• kekuatan hentaman rendah;

• kemungkinan kerosakan semasa pengangkutan dan pemasangan oleh kuasa mekanikal.

Penebat polimer

Mereka telah meningkatkan kekuatan dan berat mekanikal, dikurangkan sehingga 90% berbanding rakan seramik dan kaca. Faedah tambahan termasuk:

• kemudahan pemasangan;

• rintangan yang lebih besar terhadap pencemaran dari atmosfera, yang, bagaimanapun, tidak mengecualikan keperluan untuk pembersihan berkala permukaannya;

• hidrofobisiti;

• kerentanan yang baik kepada voltan lampau;

• peningkatan rintangan vandal.

Ketahanan bahan polimer juga bergantung pada keadaan operasi. Dalam persekitaran udara dengan peningkatan pencemaran daripada perusahaan perindustrian, polimer boleh mempamerkan fenomena "patah rapuh", yang terdiri daripada perubahan beransur-ansur dalam sifat struktur dalaman di bawah pengaruh tindak balas kimia daripada bahan pencemar dan kelembapan atmosfera yang berlaku dalam kombinasi dengan proses elektrik. .

Apabila vandal menembak penebat polimer dengan tembakan atau peluru, biasanya tiada kemusnahan sepenuhnya bahan, seperti kaca. Selalunya, pelet atau peluru terbang terus atau tersadai dalam badan skirt. Tetapi sifat dielektrik masih dipandang remeh dan unsur-unsur yang rosak dalam kalungan memerlukan penggantian.

Oleh itu, peralatan tersebut hendaklah diperiksa secara berkala dengan kaedah pemeriksaan visual. Dan hampir mustahil untuk mengesan kerosakan sedemikian tanpa alat optik.

Kelengkapan talian udara

Untuk memasang penebat pada sokongan talian atas, memasangnya ke dalam kalungan dan memasang wayar hidup padanya, pengikat khas dihasilkan, yang biasanya dipanggil kelengkapan.

Mengikut tugas yang dilakukan, kelengkapan dikelaskan kepada kumpulan berikut:

• penyambung yang direka untuk menyambungkan elemen penggantungan dengan cara yang berbeza;

• penegangan, yang berfungsi untuk memasang kurungan penegang pada wayar dan kalungan penyokong sauh;

• menyokong, menjalankan pengekalan pengikat wayar, gelung dan nod skrin;

• pelindung yang direka untuk memelihara operasi peralatan talian atas apabila terdedah kepada pelepasan atmosfera dan getaran mekanikal;

• penyambung yang terdiri daripada penyambung bujur dan kartrij termit;

• kenalan;

• lingkaran;

• pemasangan penebat pin;

• pemasangan wayar bertebat sokongan sendiri.

Setiap kumpulan yang disenaraikan mempunyai pelbagai butiran dan memerlukan kajian yang lebih teliti. Sebagai contoh, hanya kelengkapan pelindung termasuk:

• tanduk pelindung;

• cincin dan skrin;

• penangkap;

• peredam getaran.

Tanduk pelindung mencipta celah percikan, mengalihkan arka elektrik yang terhasil apabila penebat berlaku dan dengan itu melindungi peralatan talian atas.

Cincin dan skrin mengalihkan arka dari permukaan penebat, meningkatkan pengagihan voltan ke seluruh kawasan rentetan.

Penangkap lonjakan melindungi peralatan daripada lonjakan yang dihasilkan oleh kilat.Ia boleh digunakan berdasarkan struktur tiub yang diperbuat daripada plastik vinil atau tiub gentian-bakelit dengan elektrod, atau ia boleh dibuat daripada unsur injap.

Peredam getaran berfungsi pada tali dan wayar, menghalang kerosakan daripada tekanan keletihan yang disebabkan oleh getaran dan getaran.

Peranti pembumian talian atas

Keperluan untuk membumikan semula sokongan talian atas disebabkan oleh keperluan untuk operasi yang selamat sekiranya berlaku mod kecemasan dan lonjakan kilat. Rintangan gelung peranti pembumian tidak boleh melebihi 30 ohm.

Untuk sokongan logam, semua pengikat dan tetulang mesti disambungkan ke wayar PEN, dan untuk konkrit bertetulang, sifar gabungan menghubungkan semua sokongan dan tetulang sokongan.

Pada penyokong yang diperbuat daripada kayu, logam dan konkrit bertetulang, pin dan cangkuk semasa pemasangan wayar penebat bertebat sokongan diri tidak dibumikan, kecuali dalam kes di mana perlu untuk menjalankan pembumian berulang untuk perlindungan terhadap voltan lampau.

Cangkuk dan pin yang dipasang pada sokongan disambungkan ke gelung tanah dengan mengimpal menggunakan dawai keluli atau rod dengan diameter tidak lebih nipis daripada 6 mm dengan kehadiran wajib salutan anti-karat.

Tetulang logam digunakan pada sokongan konkrit bertetulang untuk pembumian. Semua sambungan kenalan wayar tanah dikimpal atau diketatkan dalam bolt khas.

Sokongan talian kuasa atas dengan voltan 330 kV dan lebih banyak tidak dibumikan kerana kerumitan pelaksanaan penyelesaian teknikal untuk memastikan magnitud sentuhan dan voltan langkah yang selamat.Dalam kes ini, fungsi pembumian pelindung diberikan kepada talian berkelajuan tinggi.