Как можете да посочите значението на електропроводите? Дали има точно определениепроводници, по които се предава електричество? Междуотрасловите правила за техническа експлоатация на потребителски електрически инсталации имат точна дефиниция. И така, електропроводът е, първо, електрическа линия. Второ, това са участъци от проводници, които се простират извън границите на подстанции и електроцентрали. Трето, основната цел на електропроводите е да предават електрически ток на разстояние.

Съгласно същите правила на MPTEP електропроводите са разделени на въздушни и кабелни. Но трябва да се отбележи, че електропроводите също предават високочестотни сигнали, които се използват за предаване на телеметрични данни, за диспечерски контрол на различни индустрии, за сигнали за аварийна автоматизация и релейна защита. Според статистиката 60 000 високочестотни канала днес преминават през електропроводи. Нека си признаем, цифрата е значителна.

Въздушни електропроводи

Въздушните електропроводи, обикновено обозначени с буквите „VL“, са устройства, които се намират на открито. Тоест, самите проводници се полагат във въздуха и се фиксират към специални фитинги (скоби, изолатори). Освен това монтажът им може да се извърши на стълбове, мостове и надлези. Не е необходимо да се считат за „въздушни линии“ онези линии, които са положени само по стълбове за високо напрежение.

Какво е включено в надземните електропроводи:

• Основното нещо са проводниците.
• Напречни греди, с помощта на които се създават условия за предотвратяване на контакт на проводниците с други елементи на опорите.
• Изолатори.
• Самите опори.
• Заземителен контур.
• Гръмоотводи.
• Отводители.

Тоест, електропроводът не е само проводници и опори, това е доста впечатляващ списък от различни елементи, всеки от които носи свои специфични натоварвания. Можете също да добавите тук оптични кабели, и тяхното спомагателно оборудване. Разбира се, ако високочестотните комуникационни канали се пренасят по опорите на електропроводите.

Изграждането на електропровод, както и неговият дизайн, плюс конструктивните характеристики на опорите се определят от правилата за проектиране на електрически инсталации, тоест PUE, както и различни строителни нормии норми, тоест SNiP. Като цяло изграждането на електропроводи не е лесна и много отговорна задача. Поради това тяхното изграждане се извършва от специализирани организации и фирми с висококвалифициран персонал.

Класификация на въздушните електропроводи

Самите въздушни високоволтови електропроводи се делят на няколко класа.

По вид ток:

• Променлива
• Постоянно.

По принцип въздушните въздушни линии служат за предаване променлив ток. Рядко се среща втората опция. Обикновено се използва за захранване на контактна или комуникационна мрежа за осигуряване на комуникации към няколко енергийни системи;

По напрежение въздушните електропроводи се разделят според номиналната стойност на този индикатор. За информация ги изброяваме:

• за променлив ток: 0,4; 6; 10; 35; 110; 150; 220; 330; 400; 500; 750; 1150 киловолта (kV);
• За постоянно напрежение се използва само един вид напрежение - 400 kV.

В този случай електропроводите с напрежение до 1,0 kV се считат за нисък клас, от 1,0 до 35 kV - среден, от 110 до 220 kV - висок, от 330 до 500 kV - ултрависок, над 750 kV - ултрависок . Трябва да се отбележи, че всички тези групи се различават една от друга само в изискванията за условията на проектиране и конструктивните характеристики. Във всички останали отношения това са обикновени електропроводи за високо напрежение.

Напрежението на електропроводите съответства на тяхното предназначение.

• Линиите за високо напрежение с напрежение над 500 kV се считат за ултра-далечни разстояния;
• Високоволтовите линии с напрежение 220 и 330 kV се считат за главни линии. Основната им цел е да свързват мощни електроцентрали, отделни енергийни системи, както и електроцентрали в рамките на тези системи.
• Между потребителите (големи предприятия или населени места) и разпределителните точки се монтират въздушни електропроводи с напрежение 35-150 kV.
• Въздушни линии до 20 kV се използват като електропроводи, които директно захранват електричествокъм потребителя.

Класификация на електропроводите по неутрален

• Трифазни мрежи, в които нулата не е заземена. Обикновено тази схема се използва в мрежи с напрежение 3-35 kV, където текат ниски токове.
• Трифазни мрежи, в които неутралът е заземен чрез индуктивност. Това е така нареченият резонансно заземен тип. Такива въздушни линии използват напрежение от 3-35 kV, в което протичат големи токове.
• Трифазни мрежи, в които неутралната шина е напълно заземена (ефективно заземена). Този режим на неутрална работа се използва в въздушни линии със средно и свръхвисоко напрежение. Моля, имайте предвид, че в такива мрежи е необходимо да се използват трансформатори, а не автотрансформатори, в които неутралът е плътно заземен.
• И, разбира се, мрежи със стабилно заземен неутрал. В този режим работят въздушни линии с напрежение под 1,0 kV и над 220 kV.

За съжаление има и разделение на електропроводи, където се взема предвид експлоатационното състояние на всички елементи на електропровода. Това е електропровод в добро състояние, където проводниците, опорите и другите компоненти са в добро състояние. Основният акцент е върху качеството на проводниците и кабелите, които не трябва да бъдат счупени. Аварийно състояние, при което качеството на проводниците и кабелите оставя много да се желае. И състоянието на монтажа, когато се извършват ремонти или подмяна на проводници, изолатори, скоби и други компоненти на електропроводи.

Елементи на въздушни електропроводи

Винаги има разговори между специалисти, в които се използват специални термини, свързани с електропроводите. За непосветените в тънкостите на жаргона е доста трудно да разберат този разговор. Затова предлагаме определение на тези термини.

• Трасето е оста на електропровода, който минава по повърхността на земята.
• PC – пикети. По същество това са участъци от трасето на електропровода. Тяхната дължина зависи от терена и номиналното напрежение на трасето. Нулев пикет е началото на маршрута.
• Конструкцията на опора се обозначава с централен знак. Това е центърът на опорната инсталация.
• Пикетирането е по същество лесен монтажпикети.
• Размахът е разстоянието между опорите или по-точно между техните центрове.
• Провисването е делтата между най-ниската точка на провисването на телта и строго опънатата линия между опорите.
• Размерът на проводника отново е разстоянието между най-ниската точка на провисването и най-високата точка на инженерните конструкции, минаващи под проводниците.
• Цикъл или влак. Това е частта от проводника, който свързва проводниците на съседни участъци на анкерната опора.

Кабелни електропроводи

Така че, нека да преминем към разглеждането на такава концепция като кабелни електропроводи. Нека започнем с факта, че това не са голи проводници, които се използват във въздушни електропроводи, това са кабели, затворени в изолация. Обикновено кабелните електропроводи са няколко линии, монтирани една до друга в успоредна посока. Дължината на кабела не е достатъчна за това, така че между секциите се монтират съединители. Между другото, често можете да намерите напълнени с масло кабелни електропроводи, така че такива мрежи често са оборудвани със специално оборудване с ниско зареждане и алармена система, която реагира на налягането на маслото вътре в кабела.

Ако говорим за класификацията на кабелните линии, те са идентични с класификацията на въздушните линии. Отличителни чертиима, но не са много. По принцип тези две категории се различават една от друга по метода на полагане, както и по начина на полагане характеристики на дизайна. Например, според вида на инсталацията, кабелните електропроводи се разделят на подземни, подводни и по структура.

Първите две позиции са ясни, но какво важи за позицията „структури“?

• Кабелни тунели. Това са специални затворени коридори, в които кабелите се полагат по инсталирани носещи конструкции. Можете да се разхождате свободно в такива тунели, докато инсталирате, ремонтирате и поддържате електропроводи.
• Кабелни канали. Най-често те са затрупани или частично затрупани канали. Те могат да бъдат положени в земята, под подовата основа или под тавана. Това са малки каналчета, в които не може да се върви. За да проверите или инсталирате кабела, ще трябва да демонтирате тавана.
• Кабелна мина. Това е вертикален коридор с правоъгълно напречно сечение. Шахтата може да бъде проходна, тоест с възможност за влизане на човек в нея, за което е оборудвана със стълба. Или непроходими. В този случай можете да стигнете до кабелната линия само като премахнете една от стените на конструкцията.
• Кабелен под. Това е техническо помещение, обикновено с височина 1,8 м, оборудвано с подови плочи отдолу и отгоре.
• Кабелните електропроводи могат да бъдат положени и в пролуката между подовите плочи и пода на помещението.
• Кабелният блок е сложна конструкция, състояща се от полагане на тръби и няколко кладенци.
• Камерата е подземна конструкция, покрита отгоре със стоманобетон или плоча. В такава камера секции от кабелни електропроводи са свързани с муфи.
• Надлезът е хоризонтална или наклонена конструкция отворен тип. Тя може да бъде надземна или надземна, проходна или непроходима.
• Галерията е практически същото като надлез, само затворена.

И последната класификация в кабелните електропроводи е видът на изолацията. По принцип има два основни вида: твърда изолация и течна. Първият включва изолационни плитки, изработени от полимери (поливинилхлорид, омрежен полиетилен, етилен-пропиленов каучук), както и други видове, например омаслена хартия, гумено-хартиена плитка. Течните изолатори включват нефтено масло. Има и други видове изолация, например специални газове или други видове твърди материали. Но днес те се използват много рядко.

Заключение по темата

Разнообразието от електропроводи се свежда до класификацията на два основни вида: въздушни и кабелни. Днес и двата варианта се използват навсякъде, така че няма нужда да отделяте единия от другия и да давате предпочитание на единия пред другия. Разбира се, изграждането на въздушни линии включва големи капиталови инвестиции, тъй като полагането на трасе включва инсталиране предимно на метални опори, които имат достатъчно сложен дизайн. В този случай се взема предвид коя мрежа под какво напрежение ще бъде положена.

Въздушни линии са тези, предназначени за пренос и разпределение на енергия чрез проводници, разположени на открито и поддържани от опори и изолатори. Въздушните електропроводи се изграждат и експлоатират в голямо разнообразие от климатични условия и географски райони и са изложени на атмосферни влияния (вятър, лед, дъжд, температурни промени).

В тази връзка въздушните линии трябва да бъдат конструирани, като се вземат предвид атмосферните явления, замърсяването на въздуха, условията на полагане (рядко населени райони, градски райони, предприятия) и т.н. От анализа на условията на въздушните линии следва, че материалите и конструкциите на линиите трябва да отговарят на редица изисквания: икономически приемлива цена, добра електрическа проводимост и достатъчна механична якост на материалите на проводниците и кабелите, тяхната устойчивост на корозия и химически влияния; линиите трябва да бъдат електрически и екологично безопасни и да заемат минимална площ.

Проектиране на въздушни линии. Основните структурни елементи на въздушните линии са опори, проводници, мълниезащитни кабели, изолатори и линейни фитинги.

от дизайнедно- и двуверижните въздушни линии са най-често срещаните опори. По маршрута на линията могат да бъдат изградени до четири вериги. Трасето на линията е ивицата земя, върху която се изгражда линията. Една верига на въздушна линия с високо напрежение комбинира три проводника (комплекти проводници) от трифазна линия, в линия с ниско напрежение - от три до пет проводника. Като цяло конструктивната част на въздушната линия (фиг. 3.1) се характеризира с вида на опорите, дължините на обхвата, общите размери, фазовия дизайн и броя на изолаторите.

Дължините на обхвата на надземната линия l са избрани по икономически причини, тъй като с увеличаването на дължината на обхвата се увеличава провисването на проводниците, необходимо е да се увеличи височината на опорите H, за да не се наруши допустимият размер на линията h ( Фиг. 3.1, b), това ще намали броя на опорите и изолаторите на линията. Размер на линията - най-късото разстояние от долната точка на проводника до земята (вода, пътна настилка) трябва да бъде такова, че да гарантира безопасността на хората и превозните средства, движещи се под линията.

Това разстояние зависи от номиналното напрежение на линията и условията на терена (населен, ненаселен). Разстоянието между съседните фази на една линия зависи главно от нейното номинално напрежение. Дизайнът на фазата на въздушната линия се определя главно от броя на проводниците във фазата. Ако една фаза е направена от няколко проводника, тя се нарича разделена. Фазите на въздушните линии с високо и свръхвисоко напрежение са разделени. В този случай се използват два проводника в една фаза при 330 (220) kV, три при 500 kV, четири или пет при 750 kV, осем, единадесет при 1150 kV.

Подпори за въздушна линия. Подпорите за въздушни линии са конструкции, предназначени да поддържат проводници на необходимата височина над земята, водата или някакъв вид инженерна конструкция. Освен това, ако е необходимо, заземени стоманени кабели се окачват на опорите, за да се предпазят проводниците от директни удари на мълнии и свързаните с тях пренапрежения.

Видовете и конструкциите на опорите са разнообразни. В зависимост от предназначението и разположението им по трасето на ВЛ се делят на междинни и анкерни. Опорите се различават по материал, дизайн и начин на закрепване и завързване на проводници. В зависимост от материала биват дървени, стоманобетонни и метални.

Междинни опоринай-простите се използват за поддържане на проводници на прави участъци от линията. Те са най-често срещаните; делът им е средно 80-90% общ бройопори за въздушна линия. Проводниците се закрепват към тях с помощта на носещи (окачени) гирлянди от изолатори или щифтови изолатори. В нормален режим междинните опори се натоварват главно от собственото тегло на проводници, кабели и изолатори; висящи гирлянди от изолатори висят вертикално.

Анкерни опориинсталирани на места, където проводниците са здраво закрепени; делят се на крайни, ъглови, междинни и специални. Анкерните опори, предназначени за надлъжни и напречни компоненти на напрежение на проводници (напрегнатите гирлянди на изолаторите са разположени хоризонтално), изпитват най-големи натоварвания, така че те са много по-сложни и по-скъпи от междинните; техният брой на всеки ред трябва да бъде минимален.

По-специално, крайните и ъгловите опори, монтирани в края или на завоя на линията, изпитват постоянно напрежение на проводниците и кабелите: едностранно или по резултанта на ъгъла на въртене; междинните анкери, инсталирани на дълги прави участъци, също са проектирани за едностранно напрежение, което може да възникне, когато част от проводниците в участъка, съседен на опората, се счупи.

Специалните подпори са от следните видове: преходни - за големи участъци от пресичане на реки и клисури; разклонителни линии - за правене на разклонения от основната линия; транспозиционен - ​​за промяна на реда на проводниците върху опората.

Заедно с предназначението (вида), дизайнът на опората се определя от броя на веригите на въздушната линия и относителното разположение на проводниците (фазите). Опорите (и линиите) са направени в едно- или двуконтурна версия, докато проводниците на опорите могат да бъдат разположени в триъгълник, хоризонтално, обратно „коледно дърво“ и шестоъгълник или „цев“ (фиг. 3.2).

Асиметричното разположение на фазовите проводници един спрямо друг (фиг. 3.2) определя различията в индуктивностите и капацитетите на различните фази. За да се осигури симетрията на трифазната система и фазовото изравняване на реактивните параметри на дълги линии (повече от 100 km) с напрежение 110 kV и по-високо, проводниците във веригата се пренареждат (транспонират) с помощта на подходящи опори.

При пълен цикълтранспониране, всеки проводник (фаза) равномерно по дължината на линията заема последователната позиция на трите фази върху опората (фиг. 3.3).

Дървени опори(фиг. 3.4) са изработени от бор или лиственица и се използват на линии с напрежение до 110 kV горски територии, сега все по-малко. Основните елементи на опорите са пасинки (прикачени елементи) 1, стелажи 2, траверси 3, скоби 4, подпорни греди 6 и напречни греди 5. Опорите са лесни за производство, евтини и лесни за транспортиране. Основният им недостатък е тяхната крехкост поради гниене на дървесината, въпреки нейното третиране с антисептик. Използването на стоманобетонни пасинки (приставки) увеличава експлоатационния живот на опорите до 20-25 години.

Стоманобетонните опори (фиг. 3.5) се използват най-широко на линии с напрежение до 750 kV. Те могат да бъдат свободно стоящи (междинни) или с момчета (котва). Стоманобетонните опори са по-издръжливи от дървените, лесни за използване и по-евтини от металните.

Метални (стоманени) опори (фиг. 3.6) се използват на линии с напрежение 35 kV и по-високо. Основните елементи включват стелажи 1, траверси 2, кабелни стелажи 3, момчета 4 и основа 5. Те са здрави и надеждни, но доста металоемки, заемат голяма площ, изискват специални стоманобетонни основи за монтаж и трябва да бъдат боядисани по време на работа, за да се предпазят от корозия.

Метални опори се използват в случаите, когато е технически трудно и неикономично да се изградят въздушни линии върху дървени и стоманобетонни опори (пресичане на реки, клисури, изработване на кранове от въздушни линии и др.).

В Русия са разработени унифицирани метални и стоманобетонни опори различни видовеза въздушни линии на всички напрежения, което позволява тяхното серийно производство, ускоряване и намаляване на разходите за изграждане на линията.

Въздушни проводници.

Проводниците са предназначени за предаване на електричество. Заедно с добра електрическа проводимост (възможно по-малко електрическо съпротивление), достатъчната механична якост и устойчивост на корозия трябва да отговарят на условията за ефективност. За целта се използват телове от най-евтините метали - алуминий, стомана и специални алуминиеви сплави. Въпреки че медта има най-висока проводимост, медни проводнициПоради значителните разходи и необходимостта за други цели, нови линии не се използват.

Използването им е разрешено в контактни мрежи и в мрежи на минни предприятия.

При въздушните линии се използват предимно неизолирани (голи) проводници. Според конструкцията си проводниците могат да бъдат едно- или многожични, кухи (фиг. 3.7). Едножилни, предимно стоманени проводници, се използват ограничено в мрежи с ниско напрежение. За да се придаде гъвкавост и по-голяма механична якост, проводниците се изработват многожични от един метал (алуминий или стомана) и от два метала (комбинирани) - алуминий и стомана. Стоманата в жицата увеличава механичната якост.

Въз основа на условията за механична якост, алуминиеви проводници от клас А и AKP (фиг. 3.7) се използват на въздушни линии с напрежение до 35 kV. Въздушни линии 6-35 kV също могат да бъдат направени със стоманено-алуминиеви проводници, а линиите над 35 kV се монтират изключително със стоманено-алуминиеви проводници.

Стоманено-алуминиеви проводници имат нишки от алуминиеви проводници около стоманена сърцевина. Площта на напречното сечение на стоманената част обикновено е 4-8 пъти по-малка от алуминиевата част, но стоманата поема около 30-40% от общото механично натоварване; такива проводници се използват на линии с големи разстояния и в райони с по-тежки климатични условия (с по-дебела ледена стена).

Степента на стоманено-алуминиеви проводници показва напречното сечение на алуминиевите и стоманените части, например AS 70/11, както и данни за антикорозионна защита, например ASKS, ASKP - същите проводници като AC, но с пълнител за сърцевина (C) или всички проводници (P) с антикорозионна смазка; ASK - същият проводник като AC, но с покрита сърцевина пластмасов филм. Проводници с антикорозионна защита се използват в зони, където въздухът е замърсен с примеси, които са разрушителни за алуминия и стоманата. Площите на напречното сечение на проводниците са стандартизирани от Държавния стандарт.

Увеличаването на диаметрите на проводниците при запазване на същата консумация на проводящ материал може да се извърши чрез използване на проводници, пълни с диелектрик и кухи проводници (фиг. 3.7, г, д).Тази употреба намалява загубите при корониране (вижте точка 2.2). Кухите проводници се използват главно за шини разпределителни устройства 220 kV и повече.

Проводниците от алуминиеви сплави (AN - нетермично обработени, AZh - термично обработени) имат по-голяма механична якост в сравнение с алуминия и почти същата електрическа проводимост. Използват се на въздушни линии с напрежение над 1 kV в зони с дебелина на ледената стена до 20 mm.

Все повече се използват въздушни линии със самоносещи изолирани проводници с напрежение 0,38-10 kV. В линии с напрежение 380/220 V проводниците се състоят от носещ неизолиран проводник, който е нула, три изолирани фазови проводника, един изолиран проводник (от всяка фаза) за външно осветление. Фаза изолирани проводницинавита около поддържащия неутрален проводник (фиг. 3.8).

Носещият проводник е стомана-алуминий, а фазовите проводници са алуминиеви. Последните са покрити със светлоустойчив термостабилизиран (омрежен) полиетилен (тел тип APV). Предимствата на въздушните линии с изолирани проводници пред линиите с голи проводници включват липсата на изолатори върху опорите, максимално използване на височината на опората за окачване на проводници; няма нужда да се подрязват дървета в района на линията.

Мълниезащитните кабели, заедно с искровите междини, разрядниците, ограничителите на напрежението и заземяващите устройства, служат за защита на линията от атмосферни пренапрежения (мълниени разряди). Кабелите са окачени над фазовите проводници (фиг. 3.5) на въздушни линии с напрежение 35 kV и по-високо, в зависимост от зоната на светкавична активност и материала на опорите, който се регулира от Правилата за електрическа инсталация ( PUE).

Като мълниезащитни проводници обикновено се използват поцинковани стоманени въжета от марки С 35, С 50 и С 70, а при използване на кабели за високочестотна комуникация се използват стоманено-алуминиеви проводници. Закрепването на кабели към всички опори на въздушни линии с напрежение 220-750 kV трябва да се извършва с помощта на изолатор, преодолян с искрова междина. На линии 35-110 kV кабелите се закрепват към метални и стоманобетонни междинни опори без кабелна изолация.

Изолатори за въздушни линии. Изолаторите са предназначени за изолиране и закрепване на проводници. Изработени са от порцелан и закалено стъкло - материали с висока механична и електрическа якост и устойчивост на атмосферни влияния. Значително предимство на стъклените изолатори е, че при повреда закаленото стъкло се разпада. Това улеснява намирането на повредени изолатори по линията.

Според дизайна и начина на закрепване към опората изолаторите се разделят на щифтови и окачени. Щифтови изолатори (фиг. 3.9, a, b) се използват за линии с напрежение до 10 kV и рядко (за малки секции) 35 kV. Те са прикрепени към опорите с помощта на куки или щифтове. Окачени изолатори (фиг. 3.9, V)използва се на въздушни линии с напрежение 35 kV и повече. Те се състоят от порцеланова или стъклена изолираща част 1, капачка от ковък чугун 2, метален прът 3 и циментово свързващо вещество 4.

Изолаторите се сглобяват в гирлянди (фиг. 3.9, G):опора върху междинни опори и опъване върху анкерни опори. Броят на изолаторите в гирлянда зависи от напрежението, вида и материала на опорите и атмосферното замърсяване. Например, в линия 35 kV - 3-4 изолатора, 220 kV - 12-14; на линии с дървени опори, които имат повишена мълниеустойчивост, броят на изолаторите в гирлянда е с един по-малък, отколкото на линии с метални опори; в напрегнати гирлянди, работещи в най-трудните условия, са монтирани 1-2 повече изолатора, отколкото в поддържащите.

Разработени са изолатори, използващи полимерни материали, които са подложени на експериментално промишлено изпитване. Те представляват основен елемент от фибростъкло, защитен с покритие с ребра от флуоропласт или силиконова гума. Пръчковите изолатори, в сравнение с висящите изолатори, имат по-ниско тегло и цена и по-висока механична якост от тези, направени от закалено стъкло. Основният проблем е да се осигури възможността за тяхната дългосрочна (повече от 30 години) експлоатация.

Линейни фитингипредназначен за закрепване на проводници към изолатори и кабели към опори и съдържа следните основни елементи: скоби, съединители, разделители и др. (фиг. 3.10).

Поддържащите скоби се използват за окачване и закрепване на проводници на въздушни линии върху междинни опори с ограничена твърдост на вграждане (фиг. 3.10, а). На анкерни опори за твърдо закрепване на проводници се използват опъващи гирлянди и опъващи скоби - опън и клин (фиг. 3.10, b, c). Съединителните фитинги (обеци, уши, скоби, кобилици) са предназначени за окачване на гирлянди върху опори. Поддържащият гирлянд (фиг. 3.10, d) се фиксира върху траверса на междинната опора с помощта на обица 1, другата страна се вкарва в капачката на горния изолатор на окачването 2. Ухото 3 се използва за закрепване на носещата скоба 4 към долен изолатор на гирлянда.

Дистанционните дистанционни елементи (фиг. 3.10, д), монтирани в участъците на линии 330 kV и по-високи с разделени фази, предотвратяват припокриване, сблъсък и усукване на отделни фазови проводници. Съединителите се използват за свързване на отделни секции от проводник с помощта на овални или пресоващи съединители (фиг. 3.10, д, ж).В овалните конектори проводниците са или усукани, или гофрирани; в пресовани съединители, използвани за свързване на стоманено-алуминиеви проводници с големи напречни сечения, стоманените и алуминиевите части се пресоват отделно.

Резултатът от развитието на технологията за предаване на енергия на дълги разстояния са различни варианти за компактни електропроводи, характеризиращи се с по-малко разстояние между фазите и, като следствие, по-малки индуктивни съпротивления и ширина на пътя на линията (фиг. 3.11). При използване на опори „женски тип“ (фиг. 3.11, а)намаляването на разстоянието се постига благодарение на разположението на всички фазово разделени структури вътре в „обхващащия портал“ или от едната страна на опорната колона (фиг. 3.11, б).Близостта на фазите се осигурява с помощта на междуфазни изолационни разделители. Предложени са различни варианти за компактни линии с нетрадиционни оформления на кабели с разделена фаза (фиг. 3.11, в и).

В допълнение към намаляването на ширината на трасето на единица предадена мощност, могат да бъдат създадени компактни линии за предаване на увеличени мощности (до 8-10 GW); такива линии причиняват по-ниска напрегнатост на електрическото поле на нивото на земята и имат редица други технически предимства.

Компактните линии също включват контролирани самокомпенсиращи линии и контролирани линии с нетрадиционна конфигурация на разделена фаза. Те са двуверижни линии, в които еднаквите фази на различни вериги се изместват по двойки. В този случай към веригите се прилагат напрежения, изместени под определен ъгъл. Поради промяната на режима на използване специални устройстваЪгълът на фазовото изместване контролира параметрите на линиите.

Транспорт електрическа енергияна средни и дълги разстояния най-често се осъществява чрез електропроводи, разположени на открито. Техният дизайн винаги трябва да отговаря на две основни изисквания:

1. надеждност на предаване на висока мощност;

2. осигуряване безопасността на хората, животните и оборудването.

Когато работят под въздействието на различни природни явления, свързани с ураганни пориви на вятъра, лед и слана, електропроводите периодично се подлагат на повишени механични натоварвания.

За цялостно решениезадачи за безопасно транспортиране на електрическа енергия, енергетиците трябва да повдигнат проводници под напрежение на голяма височина, да ги разпределят в пространството, да ги изолират от строителни елементии монтирайте токопроводи с увеличени напречни сечения върху опори с висока якост.

Общо устройство и разположение на въздушните електропроводи

Всяка линия за електропренос може да бъде представена схематично:

опори, монтирани в земята;

проводници, през които преминава ток;

линейни фитинги, монтирани върху опори;

изолатори, прикрепени към фитингите и поддържащи ориентацията на проводниците във въздушното пространство.

В допълнение към елементите на въздушните линии е необходимо да се включат:

основи за опори;

мълниезащитна система;

заземителни устройства.

Подпорите са:

1. анкер, проектиран да издържа на силите на опънати проводници и оборудван с обтягащи устройства на арматурата;

2. междинен, използван за закрепване на проводници чрез поддържащи скоби.

Разстоянието по земята между две анкерни опори се нарича анкерно сечение или участък, а за междинни опори помежду си или с котвата - междинно.

Когато въздушен електропровод минава над водни бариери, инженерни конструкции или други критични обекти, в краищата на такъв участък се монтират опори с устройства за опъване на тел, а разстоянието между тях се нарича междинен анкерен участък.

Жиците между опорите никога не се дърпат като струна - по права линия. Те винаги се провисват малко, позиционирани във въздуха, като се вземат предвид климатичните условия. Но в същото време трябва да се вземе предвид безопасността на тяхното разстояние до наземни обекти:

релсови повърхности;

контактни проводници;

транспортни пътища;

проводници на комуникационни линии или други въздушни линии;

промишлени и други съоръжения.

Провисването на телта поради напрежение се нарича. Оценява се по различни начини между опорите, тъй като горните им части могат да бъдат разположени на едно и също ниво или с излишъци.

Провисването спрямо най-високата опорна точка винаги е по-голямо от това на долната.

Размерите, дължината и конструкцията на всеки тип въздушен електропровод зависят от вида на тока (променлив или постоянен) на пренасяната през него електрическа енергия и големината на нейното напрежение, което може да бъде по-малко от 0,4 kV или да достигне 1150 kV.

Подреждане на проводници на въздушни линии

Тъй като електрическият ток преминава само в затворена верига, потребителите се захранват от поне два проводника. Използвайки този принцип, се създават прости въздушни електропроводи с еднофазен променлив ток с напрежение 220 волта. По-сложните електрически вериги предават енергия, използвайки три или четирипроводна верига с плътно изолирана или заземена нула.

Диаметърът и металът на жицата са избрани за проектното натоварване на всяка линия. Най-често срещаните материали са алуминий и стомана. Те могат да бъдат направени от едно монолитно ядро ​​за вериги с ниско напрежение или изтъкани от многожични структури за електропроводи с високо напрежение.

Вътрешното междужично пространство може да бъде запълнено с неутрална смазка, която повишава устойчивостта на топлина, или без нея.

Многожилни структури, изработени от алуминиеви проводници, които провеждат ток добре, са създадени със стоманени сърцевини, които са проектирани да издържат на механични натоварвания на напрежение и да предотвратяват счупвания.

GOST класифицира отворените проводници за въздушни електропроводи и определя техните маркировки: M, A, AC, PSO, PS, ACCC, ASKP, ASU, ACO, ASUS. В този случай едножилните проводници се обозначават по техния диаметър. Например съкращението PSO-5 гласи „стоманена тел. изработена от една сърцевина с диаметър 5 мм. Многожилните проводници за електропроводи използват различна маркировка, включително обозначение с две числа, написани чрез фракция:

първата е общата площ на напречното сечение на алуминиевите проводници в mm sq;

втората е площта на напречното сечение на стоманената вложка (mm sq).

В допълнение към отворените метални проводници, проводниците се използват все повече в съвременните въздушни линии:

самоносещи изолирани;

защитен от екструдиран полимер, който предпазва от възникване на късо съединение, когато фазите са затрупани от вятър или когато чужди предмети бъдат изхвърлени от земята.

Въздушните линии постепенно заменят старите неизолирани конструкции. Те се използват все по-често във вътрешни мрежи, изработени от медни или алуминиеви проводници, покрити с гума със защитен слой от диелектрични влакнести материали или поливинилхлоридни съединения без допълнителна външна защита.

За да се елиминира появата на коронен разряд на дълги разстояния, проводниците на въздушни линии 330 kV и по-високи напрежения се разделят на допълнителни потоци.

На VL-330 два проводника са монтирани хоризонтално; за линия 500 kV те се увеличават до три и се поставят на върховете на равностранен триъгълник. За ВЛ 750 и 1150 kV се използва разделяне съответно на 4, 5 или 8 потока, разположени в ъглите на собствените си равностранни полигони.

Образуването на „корона“ води не само до загуби на енергия, но и изкривява формата на синусоидалното трептене. Затова се борят с него с градивни методи.

Споразумение за поддръжка

Обикновено опорите се създават за фиксиране на проводници в едно електрическа верига. Но на паралелни участъци от две линии може да се използва една обща опора, която е предназначена за тяхното съвместно монтиране. Такива конструкции се наричат ​​​​двуверижни.

Материали за изработка на опори могат да бъдат:

1. профилирани ъгли от различни видове стомана;

2. строителни дървени трупи, импрегнирани със смеси против гниене;

3. стоманобетонни конструкции с армирани пръти.

Подпорните конструкции от дърво са най-евтините, но дори и при добро импрегниране и правилна поддръжка те издържат не повече от 50-60 години.

По отношение на техническия дизайн опорите за въздушни линии над 1 kV се различават от нисковолтовите по сложността и височината на закрепване на проводниците.

Изработват се под формата на продълговати призми или конуси с широка основа в долната част.

Всяка опорна конструкция е проектирана за механична якост и стабилност и има достатъчна проектна граница за съществуващи натоварвания. Но трябва да се има предвид, че по време на работа е възможно увреждане на различните му елементи в резултат на корозия, удари и неспазване на инсталационната технология.

Това води до отслабване на твърдостта униформен дизайн, деформации и понякога падания на опори. Често такива случаи възникват, когато хората работят върху опори, демонтират или опъват проводници, създавайки променливи аксиални сили.

Поради тази причина допускането на екип от монтажници до работа на височина от носещата конструкция се извършва след проверката им. техническо състояниес оценка на качеството на вкопаната му част в земята.

Изграждане на изолатори

На въздушни електропроводи, за разделяне на тоководещите части на електрическата верига една от друга и от механичните структурни елементи на опорите, се използват продукти, изработени от материали с високи диелектрични свойства с ÷ Ohm∙m. Те се наричат ​​изолатори и са направени от:

порцелан (керамика);

стъклена чаша;

полимерни материали.

Дизайнът и размерите на изолаторите зависят от:

върху величината на приложените към тях динамични и статични натоварвания;

стойности на ефективното напрежение на електрическата инсталация;

условия на работа.

Сложната форма на повърхността, действаща под въздействието на различни атмосферни явления, създава увеличен път за евентуално протичане на електрически разряд.

Изолаторите, монтирани на въздушни линии за закрепване на проводници, са разделени на две групи:

1. щифт;

2. спрян.

Керамични модели

Порцелановите или керамичните единични изолатори са намерили по-голямо приложение при въздушни линии до 1 kV, въпреки че работят на линии до 35 kV включително. Но те се използват при условие за закрепване на проводници с ниско напречно сечение, създаващи малки теглителни сили.

Гирлянди от окачени порцеланови изолатори са монтирани на линии от 35 kV.

Комплектът единичен порцеланов висящ изолатор включва диелектрично тяло и капачка, изработени от ковък чугун. И двете части се държат заедно със специален стоманен прът. Общият брой на тези елементи в гирлянда се определя от:

величината на напрежението на въздушната линия;

поддържащи конструкции;

характеристики на работата на оборудването.

С увеличаването на линейното напрежение се добавя броят на изолаторите в низа. Например, за въздушна линия 35 kV е достатъчно да инсталирате 2 или 3 от тях, а за 110 kV ще са необходими 6 ÷ 7.

Стъклени изолатори

Тези дизайни имат редица предимства пред порцелановите:

липсата на вътрешни дефекти в изолационния материал, които влияят върху образуването на токове на утечка;

повишена якост на усукващи сили;

прозрачност на дизайна, което ви позволява визуално да оцените състоянието и да контролирате ъгъла на поляризация на светлинния поток;

липса на признаци на стареене;

автоматизация на производството и топенето.

Недостатъците на стъклените изолатори са:

слаба антивандална устойчивост;

ниска устойчивост на ударни натоварвания;

възможност за повреда по време на транспортиране и монтаж от механични сили.

Полимерни изолатори

Те имат повишена механична якост и намалено тегло с до 90% в сравнение с керамичните и стъклените аналози. Допълнителните предимства включват:

лекота на монтаж;

по-голяма устойчивост на атмосферни замърсявания, което обаче не изключва необходимостта от периодично почистване на повърхността им;

хидрофобност;

добра чувствителност към пренапрежение;

повишена вандалоустойчивост.

Устойчивостта на полимерните материали също зависи от условията на работа. IN въздушна средаПри повишено замърсяване от промишлени предприятия, полимерите могат да проявяват явления на „крехко счупване“, които се състоят в постепенна промяна на свойствата на вътрешната структура под въздействието на химични реакции от замърсители и атмосферна влага, протичащи в комбинация с електрически процеси.

Когато вандали стрелят по полимерни изолатори със сачми или куршуми, материалът обикновено не се срутва напълно, както стъклото. Най-често сачма или куршум прелита или се забива в тялото на полата. Но диелектричните свойства все още са подценени и повредените елементи в гирлянда изискват подмяна.

Следователно такова оборудване трябва периодично да се проверява с помощта на методи за визуална проверка. И е почти невъзможно да се открият такива щети без оптични инструменти.

Арматура за въздушни линии

За да закрепите изолатори към опора на въздушна линия, да ги сглобите в гирлянди и да инсталирате тоководещи проводници към тях, се произвеждат специални закрепващи елементи, които обикновено се наричат ​​линейни фитинги.

Според изпълняваните задачи фитингите се класифицират в следните групи:

съединител, предназначен за свързване на окачени елементи по различни начини;

напрежение, използвано за закрепване на опъващи скоби към проводници и гирлянди на анкерни опори;

Поддържащи, задържащи закрепвания на проводници, кабели и елементи за монтаж на екрана;

защитни, предназначени да запазят работоспособността на оборудването на въздушната линия, когато са изложени на атмосферни разряди и механични вибрации;

свързване, състоящо се от овални конектори и термитни патрони;

контакт;

спирала;

монтаж на щифтови изолатори;

монтаж на SIP проводници.

Всяка от изброените групи има широк набор от части и изисква по-задълбочено проучване. Например, само защитните фитинги включват:

защитни рога;

Пръстени и екрани;

отводители;

виброгасители.

Защитните клаксони създават искрова междина, отклоняват възникващата електрическа дъга, когато възникне прекъсване на изолацията, и по този начин защитават оборудването на въздушната линия.

Пръстените и екраните отклоняват дъгата от повърхността на изолатора и подобряват разпределението на напрежението по цялата площ на гирлянда.

Разрядниците предпазват оборудването от вълни на пренапрежение, причинени от удари на мълния. Те могат да се използват на базата на тръбни конструкции от винилова пластмаса или влакнесто-бакелитови тръби с електроди или могат да бъдат произведени като вентилни елементи.

Амортисьорите на вибрациите работят върху кабели и проводници, за да предотвратят повреда от напрежения на умора, създадени от вибрации и трептения.

Заземителни устройства за въздушни линии

Необходимостта от повторно заземяване на опорите на въздушната линия е причинена от изискванията безопасна работапри аварийни условия и пренапрежения от мълния. Съпротивлението на веригата на заземяващото устройство не трябва да надвишава 30 ома.

За метални опори всички крепежни елементи и фитинги трябва да бъдат закрепени PEN към диригента, а за стоманобетонните, комбинираната нула свързва всички подпори и армировка на стелажите.

На опори, изработени от дърво, метал и стоманобетон, щифтовете и куките при монтиране на самоносещи изолирани проводници с носещ изолиран проводник не са заземени, освен в случаите, когато е необходимо да се извърши повторно заземяване за защита от пренапрежение.

Куките и щифтовете, монтирани на опората, са свързани към заземяващия контур чрез заваряване, като се използва стоманена тел или прът с диаметър не по-тънък от 6 mm със задължително наличие на антикорозионно покритие.

На стоманобетонни опори се използва метална армировка за заземяване. Всички контактни връзки на заземяващите проводници са заварени или захванати в специално болтово закрепване.

Опорите на въздушни електропроводи с напрежение 330 kV и повече не са заземени поради сложността на изпълнението технически решенияза да се осигурят безопасни стойности на докосване и стъпково напрежение. Защитните функции на заземяването в този случай се приписват на защитата на високоскоростната линия.

Движението на електроенергия се осъществява с помощта на електропроводи. Такива инсталации трябва да бъдат обещаващи, както и безопасни за хората и околната среда. Тази статия обяснява какво е въздушен електропровод и предоставя някои прости диаграми.

Съкращението означава електропроводи. Тази инсталация е необходима за предаване на електрическа енергия през кабели, разположени на открити площи (въздух) и инсталирани с помощта на изолатори и фитинги към стелажи или опори. Линейните входове или линейни изходи на разпределителната уредба се приемат като начални и крайни точки на електропроводи, а за разклонения - специална опора и линеен вход.

Как изглежда една електропроводна станция?

Подпорите могат да бъдат разделени на:

• междинните, които са разположени на прави участъци от инсталационния маршрут, се използват само за задържане на кабели;
• анкерните се инсталират главно на преките граници на въздушните линии;
• крайните стълбове са подвид анкерни стълбове; поставят се в началото и в края на въздушните линии. При стандартни условияработа на инсталацията, поемат натоварването от кабелите;
• специални стелажи се използват за промяна на позицията на кабелите по електропроводите;
• Декорираните стойки, освен опора, служат и като естетическа красота.

Електропроводите могат да бъдат разделени на надземни и подземни. Последните все повече набират популярност поради лесната инсталация, високата надеждност и намалените загуби на напрежение.

Забележка!Тези линии се различават по метода на полагане и дизайнерските характеристики. Всеки има своите плюсове и минуси.

Когато работите с електропроводи, трябва да спазвате всички правила за безопасност, тъй като по време на монтажа можете не само да се нараните, но и да умрете.

Видове използвани опори

Технически характеристики на електропроводи

Основни параметри на електропроводите:

• l - пролуки между стелажи или опори на електропроводи;
• dd - пространство между съседни кабелни линии;
• λλ - може да се дешифрира като дължината на гирлянда на електропровода;
• HH - височина на стойката;
• hh е най-малкото разрешено разстояние от ниското ниво на кабела до земята.

Не всеки може да дешифрира всички характеристики на инсталациите. Затова можете да се обърнете към специалист за помощ.

По-долу е таблица с електропроводи, актуализирана през 2010 г. По-пълно описание може да се намери на електрически форуми.

За да се намали броят на прекъсванията, възникващи при лоши метеорологични условия, линиите на електроцентралата са оборудвани с мълниезащитни въжета, които са монтирани на стелажи над кабелите и се използват за потискане на директни удари на мълнии върху електропроводите. Те са подобни на метални поцинковани многожични кабели или специални подсилени алуминиеви кабели с малко напречно сечение.

Такива устройства за мълниезащита се произвеждат и използват с вградени в техните тръбни пръти жила с оптични влакна, които осигуряват многоканална комуникация. В райони с постоянно повтарящи се и силни студове, ледът се отлага върху проводниците и възникват аварии поради проникване на въздушни линии при приближаване на провиснали въжета и кабели.

Работната температура на електропроводите варира от 150 до 200 градуса. Проводниците нямат изолация отвътре. Те трябва да имат висока степен на проводимост и устойчивост на механични повреди.

Следното описва кои електропроводи се използват за пренос на електричество.

Видове

Електропроводите се използват за преместване и разпределение на електричество. Видовете линии могат да бъдат разделени:

• по вид кабелна подредба - въздушна (разположена на открито) и затворена (в кабелни канали);
• по функция - свръхдалечни, за магистрали, разпределителни.

Въздушните електропроводи също могат да бъдат разделени на подвидове, които зависят от проводниците, вида на тока, мощността и използваните суровини. Тези класификации са описани подробно по-долу.

Променлив ток

Въз основа на вида на тока електропроводите могат да бъдат разделени на две групи. Първият от тях са електропроводите постоянен ток. Такива инсталации спомагат за минимизиране на загубите при преместване на енергия и следователно се използват за предаване на ток на дълги разстояния. Този тип електропровод е доста популярен в европейските страни, но в Русия такива електропроводи могат да се преброят на едната ръка. Много железопътни линии работят с променлив ток.

Верига за пренос на мощност

Постоянен ток

Втората група са електропроводите за постоянен ток, в които енергията е винаги една и съща независимо от посоката и съпротивлението. Почти всички инсталации в Русия се захранват с постоянен ток. Те са по-лесни за производство и експлоатация, но загубите при движение на ток много често достигат 10 kW/km за шест месеца на електропровод с напрежение 450 kV.

Класификация на електропроводите

Такива инсталации могат да бъдат класифицирани според предназначението, напрежението, режима на работа и т.н. Всяка от тези точки е описана подробно по-долу.

По вид ток

IN последните годиниПреносът на електроенергия се извършва главно чрез променлив ток. Този метод е популярен, защото голямо количествоизточниците на електричество осигуряват променливо напрежение (с изключение на индивидуалните източници, напр слънчеви панели), а основен консуматор са климатичните инсталации.

Схема на свързване на въздушна линия

Много често преносът на постоянен ток е по-благоприятен. За да се намалят загубите в електропроводите, при предаване на електрическа енергия на всякакъв вид ток, напрежението се повишава с помощта на трансформатори (CT).

Също така при прехвърляне от инсталация към консуматор на постоянен ток е необходимо да се преобразува електрическа енергия от променлив ток в постоянен ток, за това има специални токоизправители.

По предназначение

Въз основа на тяхното предназначение електропроводите могат да бъдат разделени на няколко вида. По разстояние линиите се делят на:

• ултрадалечни. На такива електропроводи напрежението ще бъде над 500 киловолта. Те се използват за пренасяне на енергия на големи разстояния. По принцип те са необходими за комбиниране на различни енергийни системи или техни елементи;

• главни линии. Такива линии идват с напрежение 220 или 380 kV. Те обединяват помежду си големи енергийни центрове или различни инсталации;
• разпространение Този тип включва системи с напрежение 35, 110 и 150 kV. Използва се за обединяване на райони и малки снабдителни центрове;
• доставяне на електрическа енергия на хората. Напрежение - не по-високо от 20 kV, най-популярните видове са 6 и 10 kV. Тези електропроводи доставят енергия до разпределителните точки и след това до домовете на хората.

По напрежение

Въз основа на базовото напрежение, такива електропроводи се разделят основно на две основни групи. С ниско напрежение до 1 kV. GOSTs показват четири основни напрежения, 40, 220, 380 и 660 V.

С напрежение над 1 kV. GOST описва тук 12 параметъра, средни показатели - от 3 до 35 kV, високи - от 100 до 220 kV, най-високи - 330, 500 и 700 kV и свръхвисоки - повече от 1 MV. Нарича се още високо напрежение.

Относно системата за функциониране на неутралите в електрическите инсталации

Такива инсталации могат да бъдат разделени на четири мрежи:

• трифазен, в който няма заземяване. Тази схема се използва главно в мрежи с напрежение до 35 kV, където се движат малки токове;
• трифазен, в който има заземяване с помощта на индуктивност. Тази инсталация се нарича още резонансно заземен тип. В такива въздушни линии се използва напрежение от 3-35 kV, където се движат големи токове;
• трифазен, в който има пълно заземяване. Този режим на неутрална работа се използва при въздушни линии със средно и високо напрежение. Тук трябва да използвате токови трансформатори;
• здраво заземен неутрален. Тук въздушните линии работят с напрежение под 1,0 kV или повече от 220 kV.

Процес на инсталиране

Според режима на работа в зависимост от механичното състояние

Съществува и такова разделение на електропроводи, където се осигурява външното състояние на всички части на инсталацията. Това са електропроводи в добро състояние, като кабелите, стойките и другите компоненти са почти нови. Основният акцент е върху качеството на кабелите и въжетата, които не трябва да бъдат обект на механични повреди.

Има и извънредна ситуация, при която качеството на кабелите и въжетата е доста ниско. Такива инсталации изискват незабавен ремонт.

• електропроводите са в добро експлоатационно състояние - всички компоненти са нови и без повреди;
• аварийни линии - при очевидни видими повреди на проводниците;
• инсталационни изгледни линии - по време на монтажа на стелажи, кабели и въжета.

Само опитен електротехник трябва да определи състоянието на електропроводите.

Ако инсталацията е аварийна, това може да доведе до редица последствия. Например, енергията няма да се доставя непрекъснато, възможно е късо съединение и оголените проводници могат да причинят пожар, ако влязат в контакт. Ако електропроводът не е монтиран навреме и са настъпили непоправими последици, това може да доведе до големи глоби.

Подземни кабелни електропроводи

Предназначение на въздушните електропроводи

Такива въздушни линии се наричат ​​​​инсталации, които се използват за преместване и разпределение на електрическа енергия по кабели, разположени на открито и държани с помощта на специални стелажи. Въздушните линии се инсталират и използват в голямо разнообразие от метеорологични условия и географски райони и са податливи на атмосферни влияния (валежи, температурни промени, ветрове).

Следователно въздушните линии трябва да бъдат инсталирани, като се вземат предвид метеорологичните фактори, замърсяването на въздуха, изискванията за монтаж (за град, поле, село) и др. Инсталацията трябва да отговаря на редица правила и разпоредби:

• икономичен разход;
• висока електропроводимост, здравина на използваните въжета и стелажи;
• устойчивост на механични повреди и корозия;
• бъдете безопасни за природата и хората, не заемайте много свободна територия.

Как изглеждат изолаторите?

Какво е напрежението на електропровода

Въз основа на определени характеристики можете да разберете напрежението на електропроводите по външен вид. Първото нещо, на което трябва да обърнете внимание, е изолаторът. Колкото повече от тях има на инсталацията, толкова по-мощна ще бъде тя.

Най-популярните изолатори за въздушни линии 0,4 kV. Те обикновено са изработени от устойчиво стъкло. По броя им може да се определи мощността.

VL-6 и VL-10 са еднакви по форма, но много по-големи. В допълнение към фиксирането на щифтове, понякога такива изолатори се използват подобно на гирлянди според една / две проби.

Забележка!На въздушна линия 35 kV най-често се монтират висящи изолатори, въпреки че понякога можете да видите типа щифт. Гирляндът се състои от три до пет вида.

Броят на ролките в гирлянд може да бъде както следва:

• ВЛ-110кВ - 6 ролки;
• ВЛ-220kV - 10 ролки;
• ВЛ-330кВ - 12 ролки;
• ВЛ-500kV - 22 ролки;
• ВЛ 750 kV - от 20 и повече.

Как да разберете силата на електропроводите

Можете също да разберете напрежението по броя на кабелите:

• ВЛ-0,4 kV брой проводници от 2 до 4 и повече;
• ВЛ-6, 10 kV - само три кабела на инсталация;
• ВЛ 35 kV, 110 kV - всеки изолатор има собствен проводник;
• ВЛ 220 kV - по един голям проводник за всеки изолатор;
• ВЛ 330 kV - два кабела във фази;
• ВЛ 750 kV - от 3 до 5 проводника.

В заключение следва да се отбележи, че в модерен святНевъзможно е да се направи без електропроводи. Те захранват цялата страна с електричество. В момента въздушните и кабелните електропроводи се използват навсякъде.

Изключителният изобретател от сръбски произход Никола Тесла работи върху безжичен вариант за пренос на електричество в самото начало на 20-ти век, но дори век по-късно подобни разработки не са получили широкомащабно индустриално приложение. Кабелните и въздушните електропроводи остават основният метод за доставка на енергия до потребителите.

Електропроводи: предназначение и видове

Електропроводът е може би най-основният компонент на електрическите мрежи, част от система от енергийно оборудване и устройства, чиято основна цел е преносът на електрическа енергия от инсталации, които я произвеждат (електроцентрали), преобразуват и разпределят ( електрически подстанции) към потребителите. IN общи случаитака го наричат ​​всички електрически линииразположени извън изброените електрически съоръжения.

Историческа информация: първият електропровод (постоянен ток, напрежение 2 kV) е построен в Германия по проект на френския учен Ф. Депре през 1882 г. Дължината му е около 57 км и свързва градовете Мюнхен и Мисбах.

Според метода на монтаж и подреждане кабелните и въздушните електропроводи се разделят. През последните години, особено за електроснабдяване на мегаполиси, са изградени газоизолирани линии. Те се използват за предаване на големи мощности в много гъсти сгради, за да се спести място, заето от електропроводи и да се осигурят екологични стандарти и изисквания.

Кабелните линии се използват там, където инсталирането на въздушни линии е трудно или невъзможно поради технически или естетически параметри. Поради тяхната сравнителна евтиност, по-добра поддръжка (средно времето за отстраняване на авария или неизправност е 12 пъти по-малко) и висока пропускателна способност, въздушните електропроводи са най-търсени.

Определение. Обща класификация

Въздушна електрическа линия (ВЛ) е съвкупност от устройства, разположени на открито и предназначени за пренос на електричество. Въздушните линии включват проводници, траверси с изолатори и опори. В някои случаи последните могат да бъдат структурни елементи на мостове, надлези, сгради и други конструкции. По време на изграждането и експлоатацията на въздушни електропроводи и мрежи се използват и различни спомагателни фитинги (мълниезащита, заземителни устройства), допълнително и свързано оборудване (високочестотни и оптични комуникации, междинно отвеждане на мощност) и елементи за маркиране на компоненти .

Въз основа на вида на предаваната енергия, въздушните линии се разделят на AC и DC мрежи. Последните, поради определени технически трудности и неефективност, не се използват широко и се използват само за захранване на специализирани потребители: DC задвижвания, електролизни цехове, градски контактни мрежи (електрифициран транспорт).

Въз основа на номиналното напрежение въздушните електропроводи обикновено се разделят на два големи класа:

1. Ниско напрежение, напрежение до 1 kV. Държавните стандарти определят четири номинални стойности: 40, 220, 380 и 660 V.
2. Високо напрежение, над 1 kV. Тук са определени дванадесет номинални стойности: средно напрежение - от 3 до 35 kV, високо - от 110 до 220 kV, свръхвисоко - 330, 500 и 700 kV и свръхвисоко - над 1 MV.

Забележка: всички дадени цифри съответстват на напрежение фаза към фаза (линия към фаза). трифазна мрежа(шест- и дванадесетфазните системи нямат сериозно промишлено разпространение).

От GOELRO до UES

Следващата класификация описва инфраструктурата и функционалността на въздушните електропроводи.

Според покритието на територията мрежите се разделят на:

• за свръхдалечни разстояния (напрежение над 500 kV), предназначени за комуникация на регионални енергийни системи;
• магистрални линии (220, 330 kV), служещи за тяхното формиране (свързване на електроцентрали с разпределителни съоръжения);
• разпределение (35 - 150 kV), чиято основна цел е да доставя електроенергия на големи потребители (промишлени съоръжения, селскостопански комплекси и големи населени места);
• доставка или захранване (под 20 kV), осигуряване на енергоснабдяване на други потребители (градски, промишлени и селскостопански).

Въздушните електропроводи са важни за формирането на Единната енергийна система на страната, чиято основа беше положена по време на изпълнението на плана GOELRO (Държавна електрификация на Русия) на младите съветска републикапреди около век, за да се осигури високо ниво на надеждност на енергоснабдяването и неговата отказоустойчивост.

Според топологичната структура и конфигурация въздушните електропроводи могат да бъдат отворени (радиални), затворени, с резервно (съдържащо два или повече източника) захранване.

Въз основа на броя на паралелните вериги, преминаващи по един маршрут, линиите се разделят на едно-, дву- и многоверижни (веригата е пълен набор от проводници в трифазна мрежа). Ако веригите имат различни номинални стойности на напрежението, тогава такъв въздушен електропровод се нарича комбиниран. Веригите могат да бъдат прикрепени както към една опора, така и към различни. Естествено, в първия случай теглото, размерите и сложността на опората се увеличават, но зоната за сигурност на линията се намалява, което в гъсто населените райони понякога играе решаваща роля при изготвянето на проекта.

Допълнително се използва разделяне на въздушни линии и мрежи въз основа на дизайна на неутралите (изолирани, плътно заземени и т.н.) и режима на работа (стандартен, авариен, инсталационен).

Охраняема територия

За осигуряване на безопасността, нормалното функциониране, лекотата на поддръжка и ремонт на въздушните електропроводи, както и за предотвратяване на наранявания и смърт, по трасетата се въвеждат зони със специален режим на ползване. По този начин зоната за сигурност на въздушните електропроводи е поземлен имоти въздушното пространство над него, затворено между вертикални равнини, стоящи на определено разстояние от външните проводници. В защитените зони е забранена експлоатацията на повдигателни съоръжения и строителството на сгради и съоръжения. Минималното разстояние от въздушния електропровод се определя от номиналното напрежение.

При пресичане на неплавателни водни обекти защитната зона на въздушните електропроводи съответства на подобни разстояния, а за плавателни водни обекти нейният размер се увеличава до 100 метра. Освен това насоките определят минималните разстояния за проводници от повърхността на земята, промишлени и жилищни сгради и дървета. Забранява се полагането на трасета за високо напрежение над покривите на сгради (с изключение на промишлени, в специални случаи), над териториите на детски заведения, стадиони, културни, развлекателни и търговски зони.

Подпорите са конструкции от дърво, стоманобетон, метал или композитни материали за осигуряване на необходимото разстояние на проводниците и мълниезащитните въжета от земната повърхност. Повечето бюджетен вариант - дървени стелажи, използвани много широко през миналия век в строителството високоволтови линии, - постепенно се извеждат от експлоатация и почти никога не се инсталират нови. Основните елементи на опорите за въздушни електропроводи включват:

• основи,
• стелажи,
• подпори,
• стрии.

Конструкциите са разделени на анкерни и междинни. Първите се монтират в началото и в края на линията, когато посоката на трасето се промени. Специален клас анкерни опори са преходните, използвани при пресичане на въздушни електропроводи с водни артерии, надлези и подобни обекти. Това са най-масивните и силно натоварени конструкции. IN трудни случаивисочината им може да достигне 300 метра!

Силата и размерите на конструкцията на междинните опори, използвани само за прави участъци от маршрути, не са толкова впечатляващи. В зависимост от предназначението си те се разделят на транспозиция (използват се за промяна на местоположението на фазовите проводници), напречни, разклонени, намалени и увеличени. От 1976 г. всички опори са строго унифицирани, но в днешно време се наблюдава процес на отдалечаване от масовото използване на стандартни продукти. Те се опитват да адаптират всеки маршрут максимално към условията на релефа, ландшафта и климата.

Основното изискване за проводниците на въздушните електропроводи е високо механична сила. Делят се на два класа - неизолирани и изолирани. Те могат да бъдат изпълнени под формата на многожични и едножични проводници. Последните, състоящи се от едно медно или стоманено ядро, се използват само за изграждане на трасета за ниско напрежение.

Усуканите проводници за въздушни електропроводи могат да бъдат направени от стомана, сплави на базата на алуминий или чист метал, мед (последните, поради високата им цена, практически не се използват на дълги маршрути). Най-често срещаните проводници са изработени от алуминий (буквата "А" присъства в обозначението) или стоманено-алуминиеви сплави (клас AC или ASU (подсилени)). Конструктивно те представляват усукани стоманени проводници, върху които са навити алуминиеви проводници. Стоманените са поцинковани за защита от корозия.

Напречното сечение се избира в съответствие с предаваната мощност и допустимия спад на напрежението, механични характеристики. Стандартните напречни сечения на проводниците, произведени в Русия, са 6, 10, 16, 25, 35, 50, 70, 95, 120 и 240. Една представа за минималните напречни сечения на проводниците, използвани за изграждането на въздушни линии, може да се получават от таблицата по-долу.

Клоните често се правят с изолирани проводници (марки APR, AVT). Продуктите имат устойчиво на атмосферни влияния изолационно покритие и стоманен носещ кабел. Телните връзки в участъци се монтират в зони, които не са подложени на механично натоварване. Снаждат се чрез кримпване (с подходящи приспособления и материали) или заваряване (с термитни блокове или специален апарат).

През последните години самоносещите изолирани проводници се използват все по-често при изграждането на въздушни линии. За въздушни електропроводи с ниско напрежение индустрията произвежда класове SIP-1, -2 и -4, а за линии 10-35 kV - SIP-3.

На трасета с напрежение над 330 kV, за предотвратяване на коронни разряди, се практикува използването на разделена фаза - един проводник с голямо напречно сечение се заменя с няколко по-малки, закрепени заедно. С увеличаване на номиналното напрежение броят им нараства от 2 на 8.

Линейни фитинги

Фитингите за въздушни преносни линии включват траверси, изолатори, скоби и закачалки, ленти и разделители, закрепващи устройства (скоби, скоби, хардуер).

Основната функция на траверса е да закрепи проводниците по такъв начин, че да осигури необходимото разстояние между противоположните фази. Изделията представляват специални метални конструкции от ъгли, лайсни, щифтове и др. с боядисана или поцинкована повърхност. Има около две дузини стандартни размери и типове траверси с тегло от 10 до 50 kg (означени като TM-1...TM22).

Изолаторите се използват за надеждно и безопасно закрепване на проводници. Разделят се на групи в зависимост от материала на изработка (порцелан, цедено стъкло, полимери), функционално предназначение (опора, преминаване, вход) и методи за закрепване към траверси (щифт, прът и окачване). Изолаторите се произвеждат за определено напрежение, което трябва да бъде посочено в буквено-цифрови маркировки. Основните изисквания към този тип арматура при монтаж на въздушни електропроводи са механична и електрическа якост и устойчивост на топлина.

За да се намалят вибрациите на линията и да се предотврати прегъване на проводника, се използват специални амортизиращи устройства или амортизиращи контури.

Технически параметри и защита

При проектирането и инсталирането на въздушни електропроводи се вземат предвид следните най-важни характеристики:

• Дължината на междинния участък (разстоянието между осите на съседните стелажи).
• Разстоянието между фазовите проводници и най-долния от повърхността на земята (размер на линията).
• Дължината на гирлянда на изолатора в съответствие с номиналното напрежение.
• Пълна височина на опорите.

Можете да получите представа за основните параметри на въздушните електропроводи от 10 kV и повече от таблицата.

За да се предотврати повреда на въздушните линии и да се предотврати аварийно изключване по време на гръмотевична буря, над фазовите проводници се монтира стоманен или стоманено-алуминиев кабелен гръмоотвод с напречно сечение 50-70 mm 2, заземен върху опори. Често се прави кухо и това пространство се използва за организиране на високочестотни комуникационни канали.

Защитата срещу пренапрежения, произтичащи от удари на мълния, се осигурява от вентилни отводители. Ако върху проводниците възникне индуциран импулс на мълния, възниква разрушаване на искрова междина, в резултат на което разрядът протича към опора при земен потенциал, без да повреди изолацията. Съпротивлението на опората се намалява с помощта на специални заземителни устройства.

Подготовка и монтаж

Технологичният процес на изграждане на въздушен електропровод се състои от подготвителни, строителни, монтажни и пусково-наладъчни работи. Първите включват закупуване на оборудване и материали, стоманобетон и метални конструкции, проучване на проекта, подготовка на трасе и пикетиране, разработване на PPER (работен план за електрическа инсталация).

Строителните работи включват изкопаване на ями, монтаж и монтаж на опори, разпределяне на комплекти за армировка и заземяване по трасето. Същинското инсталиране на въздушни електропроводи започва с разточване на проводници и кабели и свързване. Следва повдигането им върху опорите, опъването им и прицелването на стрелките за провисване (най-голямото разстояние между жицата и правата линия, свързваща точките на нейното закрепване към опорите). Накрая проводниците и кабелите се завързват към изолатори.

В допълнение към общите мерки за безопасност, работата по въздушни електропроводи изисква спазване на следните правила:

• Спрете цялата работа, когато наближава фронт на гръмотевична буря.
• Осигуряване на защита на персонала от въздействието на индуцирани проводници електрически потенциали(къси и земни).
• Забрана за работа през нощта (с изключение на монтаж на кръстовища с надлези, железопътни линии), лед, мъгла и при скорост на вятъра над 15 m/s.

Преди пускане в експлоатация проверете провисването и размерите на линията, измерете спада на напрежението в съединителите и съпротивлението на заземяващите устройства.

Поддръжка и ремонт

Съгласно правилата за работа всички въздушни линии над 1 kV подлежат на проверка на всеки шест месеца от персонала по поддръжката, инженерно-техническите работници - веднъж годишно за следните неизправности:

• хвърляне на чужди предмети върху проводниците;
• прекъсвания или изгаряне на отделни фазови проводници, нарушаване на настройката на провисването (не трябва да надвишава проектните стойности с повече от 5%);
• повреда или припокриване на изолатори, гирлянди, отводители;
• разрушаване на опори;
• нарушения в зоната за сигурност (съхранение на чужди предмети, наличие на извънгабаритно оборудване, стесняване на ширината на сечището поради растеж на дървета и храсти).

Извънредни проверки на трасето се извършват при образуване на лед, при наводнения на реки, природни и техногенни пожари, както и след автоматично изключване. Прегледи с повдигане върху опори се извършват при необходимост (поне веднъж на 6 години).

Ако се открие нарушение на целостта на част от проводниците (до 17% от общото напречно сечение), повредената зона се възстановява чрез прилагане на ремонтен съединител или превръзка. В случай на голяма повреда, проводникът се срязва и свързва отново със специална скоба.

По време на текущи ремонтивъздушни пътища изправяне на клатисти подпори и подпори, проверка на херметичността на всички резбови връзки, възстановяване на защитния слой боя върху метални конструкции, номериране, табели и плакати. Измерете съпротивлението на заземяващите устройства.

Основният ремонт на въздушни електропроводи включва извършване на всички рутинни ремонтни дейности. Освен това се извършва цялостно повторно опъване на проводниците с измерване на преходното съпротивление на съединителите и тестване след ремонта.