Comment pouvez-vous indiquer la signification des lignes électriques ? Y a-t-il définition précise les fils par lesquels l’électricité est transmise ? Les règles intersectorielles d'exploitation technique des installations électriques grand public ont une définition précise. Ainsi, une ligne électrique est avant tout une ligne électrique. Deuxièmement, il s’agit de sections de câbles qui s’étendent au-delà des sous-stations et des centrales électriques. Troisièmement, l’objectif principal des lignes électriques est de transmettre le courant électrique sur une distance.

Selon les mêmes règles MPTEP, les lignes électriques sont divisées en lignes aériennes et câbles. Mais il convient de noter que les lignes électriques transmettent également des signaux haute fréquence, qui sont utilisés pour transmettre des données télémétriques, pour le contrôle de répartition de diverses industries, pour les signaux d'automatisation d'urgence et la protection des relais. Selon les statistiques, 60 000 canaux haute fréquence transitent aujourd'hui par les lignes électriques. Avouons-le, le chiffre est significatif.

Lignes électriques aériennes

Les lignes électriques aériennes, généralement désignées par les lettres « VL », sont des appareils situés à l'air libre. C'est-à-dire que les fils eux-mêmes sont posés dans les airs et fixés à des raccords spéciaux (supports, isolateurs). De plus, leur installation peut être réalisée sur des poteaux, des ponts et des viaducs. Il n'est pas nécessaire de considérer comme « lignes aériennes » les lignes qui sont posées uniquement le long de poteaux à haute tension.

Ce qui est inclus dans les lignes électriques aériennes :

• L'essentiel, ce sont les fils.
• Barres transversales, à l'aide desquelles des conditions sont créées pour empêcher les fils d'entrer en contact avec d'autres éléments des supports.
• Isolateurs.
• Les supports eux-mêmes.
• Boucle de masse.
• Paratonnerres.
• Arresteurs.

Autrement dit, une ligne électrique n'est pas seulement des fils et des supports, comme vous pouvez le constater, c'est une liste assez impressionnante de divers éléments, chacun supportant ses propres charges spécifiques. Vous pouvez également ajouter ici câbles à fibres optiques, et leurs équipements auxiliaires. Bien sûr, si les canaux de communication haute fréquence sont acheminés le long des supports de lignes électriques.

La construction d'une ligne de transport d'électricité, ainsi que sa conception, ainsi que les caractéristiques de conception des supports sont déterminées par les règles de conception des installations électriques, c'est-à-dire le PUE, ainsi que divers règlement de construction et les normes, c'est-à-dire SNiP. En général, la construction de lignes électriques n’est pas une tâche facile et très responsable. Par conséquent, leur construction est réalisée par des organisations et des entreprises spécialisées comptant parmi leur personnel des spécialistes hautement qualifiés.

Classification des lignes électriques aériennes

Les lignes électriques aériennes à haute tension elles-mêmes sont divisées en plusieurs classes.

Par type de courant :

• Variable,
• Permanent.

Fondamentalement, les lignes aériennes aériennes servent à transmettre CA. Il est rare de voir la deuxième option. Il est généralement utilisé pour alimenter un réseau de contacts ou de communication afin de fournir des communications à plusieurs systèmes électriques. Il en existe d'autres types ;

Par tension, les lignes électriques aériennes sont réparties selon la valeur nominale de cet indicateur. Pour information, nous les listons :

• pour courant alternatif : 0,4 ; 6 ; 10 ; 35 ; 110 ; 150 ; 220 ; 330 ; 400 ; 500 ; 750 ; 1 150 kilovolts (kV) ;
• Pour une tension constante, un seul type de tension est utilisé - 400 kV.

Dans ce cas, les lignes électriques avec des tensions allant jusqu'à 1,0 kV sont considérées comme classe basse, de 1,0 à 35 kV - moyenne, de 110 à 220 kV - haute, de 330 à 500 kV - ultra-haute, au-dessus de 750 kV - ultra-haute . Il convient de noter que tous ces groupes diffèrent les uns des autres uniquement par les exigences relatives aux conditions de conception et aux caractéristiques de conception. À tous autres égards, il s’agit de lignes électriques à haute tension ordinaires.

La tension des lignes électriques correspond à leur destination.

• Les lignes à haute tension avec des tensions supérieures à 500 kV sont considérées comme ultra-longues distances ; elles sont destinées à connecter des systèmes électriques individuels.
• Les lignes à haute tension d'une tension de 220 et 330 kV sont considérées comme des lignes principales. Leur objectif principal est de connecter des centrales électriques puissantes, des systèmes électriques individuels ainsi que des centrales électriques au sein de ces systèmes.
• Des lignes électriques aériennes d'une tension de 35 à 150 kV sont installées entre les consommateurs (grandes entreprises ou zones peuplées) et les points de distribution.
• Les lignes aériennes jusqu'à 20 kV sont utilisées comme lignes électriques qui alimentent directement courant électrique au consommateur.

Classification des lignes électriques par neutre

• Réseaux triphasés dans lesquels le neutre n'est pas mis à la terre. Généralement, ce schéma est utilisé dans les réseaux avec une tension de 3 à 35 kV, où circulent de faibles courants.
• Réseaux triphasés dans lesquels le neutre est mis à la terre par inductance. C'est ce qu'on appelle le type à mise à la terre résonnante. Ces lignes aériennes utilisent une tension de 3 à 35 kV, dans laquelle circulent des courants importants.
• Réseaux triphasés dans lesquels le bus neutre est entièrement mis à la terre (effectivement mis à la terre). Ce mode de fonctionnement neutre est utilisé dans les lignes aériennes à moyenne et ultra haute tension. Veuillez noter que dans de tels réseaux, il est nécessaire d'utiliser des transformateurs, et non des autotransformateurs, dans lesquels le neutre est étroitement mis à la terre.
• Et bien sûr, des réseaux avec un neutre solidement ancré. Dans ce mode, les lignes aériennes fonctionnent avec des tensions inférieures à 1,0 kV et supérieures à 220 kV.

Malheureusement, il existe également une division des lignes électriques dans laquelle l'état de fonctionnement de tous les éléments de la ligne électrique est pris en compte. Il s’agit d’une ligne électrique en bon état, où les fils, supports et autres composants sont en bon état. L'accent est mis sur la qualité des fils et des câbles ; ils ne doivent pas être cassés. Condition d'urgence, où la qualité des fils et câbles laisse beaucoup à désirer. Et l'état d'installation lors de la réparation ou du remplacement des fils, isolateurs, supports et autres composants des lignes électriques.

Éléments de lignes électriques aériennes

Il y a toujours des conversations entre spécialistes dans lesquelles sont utilisés des termes particuliers relatifs aux lignes électriques. Pour les non-initiés aux subtilités de l'argot, il est assez difficile de comprendre cette conversation. Nous proposons donc une définition de ces termes.

• Le tracé est l’axe de la ligne de transport d’électricité qui longe la surface de la terre.
• PC – piquets. Il s’agit essentiellement de tronçons du tracé des lignes électriques. Leur longueur dépend du terrain et de la tension nominale du parcours. Le piquet zéro est le début du parcours.
• La construction d'un support est signalée par un panneau central. C'est le centre de l'installation du support.
• Le piquetage est essentiellement installation facile piquets.
• La portée est la distance entre les supports, ou plus précisément entre leurs centres.
• L'affaissement est le delta entre le point le plus bas de l'affaissement du fil et la ligne strictement tendue entre les supports.
• La taille du fil est à nouveau la distance entre le point le plus bas de l'affaissement et le point le plus élevé des ouvrages d'art passant sous les fils.
• Boucle ou train. C'est la partie du fil qui relie les fils des travées adjacentes sur le support d'ancrage.

Lignes électriques par câble

Passons donc à l'examen d'un concept tel que les lignes électriques par câble. Commençons par le fait que ce ne sont pas des fils nus qui sont utilisés dans les lignes électriques aériennes, ce sont des câbles enfermés dans une isolation. En règle générale, les lignes électriques par câble sont constituées de plusieurs lignes installées les unes à côté des autres dans une direction parallèle. La longueur du câble n'est pas suffisante pour cela, des raccords sont donc installés entre les sections. À propos, vous pouvez souvent trouver des lignes électriques de câbles remplies d'huile, de sorte que ces réseaux sont souvent équipés d'équipements spéciaux à faible remplissage et d'un système d'alarme qui réagit à la pression d'huile à l'intérieur du câble.

Si l'on parle de classification des lignes câblées, elles sont identiques à la classification des lignes aériennes. Caractéristiques distinctives il y en a, mais ils ne sont pas nombreux. Fondamentalement, ces deux catégories diffèrent l'une de l'autre par la méthode de pose, ainsi que caractéristiques de conception. Par exemple, selon le type d'installation, les lignes électriques câblées sont divisées en souterraines, sous-marines et par structure.

Les deux premières positions sont claires, mais qu’en est-il de la position « structures » ?

• Tunnels de câbles. Il s'agit de couloirs fermés spéciaux dans lesquels les câbles sont posés le long des structures de support installées. Vous pouvez circuler librement dans ces tunnels lors de l’installation, de la réparation et de l’entretien des lignes électriques.
• Chaînes câblées. Il s'agit le plus souvent de canaux enterrés ou partiellement enterrés. Ils peuvent être posés dans le sol, sous le plancher ou sous les plafonds. Ce sont de petits canaux dans lesquels il est impossible de circuler. Pour vérifier ou installer le câble, vous devrez démonter le plafond.
• Mine de câble. Il s’agit d’un couloir vertical de section rectangulaire. Le puits peut être traversant, c'est-à-dire avec la possibilité pour une personne d'y entrer, pour laquelle il est équipé d'une échelle. Ou infranchissable. Dans ce cas, vous ne pouvez accéder à la ligne de câble qu'en retirant l'un des murs de la structure.
• Sol câblé. Il s'agit d'un local technique, généralement haut de 1,8 m, équipé de dalles de plancher en bas et en haut.
• Des lignes électriques câblées peuvent également être posées dans l'espace entre les dalles de plancher et le sol de la pièce.
• Un bloc de câbles est une structure complexe composée de canalisations de pose et de plusieurs puits.
• Une chambre est une structure souterraine recouverte sur le dessus de béton armé ou d'une dalle. Dans une telle chambre, des sections de lignes électriques de câbles sont reliées par des raccords.
• Un viaduc est une structure horizontale ou inclinée type ouvert. Il peut être hors sol ou hors sol, traversant ou infranchissable.
• Une galerie est pratiquement la même chose qu'un viaduc, seulement fermé.

Et la dernière classification des lignes électriques par câbles est le type d'isolation. En principe, il en existe deux types principaux : les isolants solides et liquides. Le premier comprend les tresses isolantes en polymères (chlorure de polyvinyle, polyéthylène réticulé, caoutchouc éthylène-propylène), ainsi que d'autres types, par exemple le papier huilé, la tresse caoutchouc-papier. Les isolants liquides comprennent l’huile de pétrole. Il existe d'autres types d'isolation, par exemple des gaz spéciaux ou d'autres types matériaux durs. Mais ils sont très rarement utilisés aujourd’hui.

Conclusion sur le sujet

La variété des lignes électriques se résume à la classification en deux types principaux : aériennes et câblées. Les deux options sont utilisées partout aujourd’hui, il n’est donc pas nécessaire de séparer l’une de l’autre et de privilégier l’une par rapport à l’autre. Bien entendu, la construction de lignes aériennes implique d'importants investissements en capital, car le tracé d'un tracé implique principalement l'installation de supports métalliques suffisamment résistants. conception complexe. Dans ce cas, il est pris en compte quel réseau sera posé sous quelle tension.

Les lignes aériennes sont celles destinées à la transmission et à la distribution d'énergie au moyen de fils situés à l'air libre et soutenus par des supports et des isolateurs. Les lignes électriques aériennes sont construites et exploitées dans une grande variété de conditions climatiques et de zones géographiques et sont exposées aux influences atmosphériques (vent, glace, pluie, changements de température).

A cet égard, les lignes aériennes doivent être construites en tenant compte des phénomènes atmosphériques, de la pollution de l'air, des conditions de pose (zones à faible densité de population, zones urbaines, entreprises), etc. De l'analyse des conditions des lignes aériennes, il s'ensuit que les matériaux et les conceptions des les lignes doivent répondre à un certain nombre d'exigences : coût économiquement acceptable, bonne conductivité électrique et résistance mécanique suffisante des matériaux des fils et câbles, leur résistance à la corrosion et aux influences chimiques ; les lignes doivent être électriquement et écologiquement sûres et occuper une superficie minimale.

Conception de lignes aériennes. Les principaux éléments structurels des lignes aériennes sont les supports, les fils, les câbles de protection contre la foudre, les isolateurs et les raccords linéaires.

Par conception Les lignes aériennes à simple et double circuit sont les supports les plus courants. Jusqu'à quatre circuits peuvent être construits le long du tracé de la ligne. Le tracé de la ligne est la bande de terrain sur laquelle la ligne est construite. Un circuit d'une ligne aérienne haute tension combine trois fils (ensembles de fils) d'une ligne triphasée, dans une ligne basse tension - de trois à cinq fils. En général, la partie structurelle de la ligne aérienne (Fig. 3.1) est caractérisée par le type de supports, les longueurs de portée, les dimensions hors tout, la conception des phases et le nombre d'isolateurs.

Les longueurs des travées de lignes aériennes l sont choisies pour des raisons économiques, car à mesure que la longueur de la travée augmente, l'affaissement des fils augmente, il est nécessaire d'augmenter la hauteur des supports H afin de ne pas violer la dimension admissible de la ligne h (Fig. 3.1, b), tandis que le nombre de supports et d'isolateurs sur la ligne. Taille de la ligne - la distance la plus courte entre le point inférieur du fil et le sol (eau, revêtement de la route) doit être telle qu'elle garantisse la sécurité des personnes et des véhicules circulant sous la ligne.

Cette distance dépend de la tension nominale de la ligne et des conditions du terrain (peuplé, non peuplé). La distance entre les phases adjacentes d'une ligne dépend principalement de sa tension nominale. La conception de la phase de la ligne aérienne est principalement déterminée par le nombre de fils dans la phase. Si une phase est composée de plusieurs fils, on parle de split. Les phases des lignes aériennes à haute et ultra haute tension sont divisées. Dans ce cas, deux fils sont utilisés dans une phase à 330 (220) kV, trois à 500 kV, quatre ou cinq à 750 kV, huit, onze à 1150 kV.

Supports de lignes aériennes. Les supports de lignes aériennes sont des structures conçues pour supporter des câbles à la hauteur requise au-dessus du sol, de l'eau ou d'une sorte de structure technique. De plus, si nécessaire, des câbles en acier mis à la terre sont suspendus aux supports pour protéger les fils des coups de foudre directs et des surtensions associées.

Les types et conceptions de supports sont variés. En fonction de leur destination et de leur emplacement sur le tracé de la ligne aérienne, ils sont divisés en intermédiaires et ancres. Les supports diffèrent par le matériau, la conception et la méthode de fixation et d'attache des fils. Selon le matériau, ils sont en bois, en béton armé et en métal.

Supports intermédiaires les plus simples sont utilisés pour supporter les fils sur les sections droites de la ligne. Ce sont les plus courants ; leur part est en moyenne de 80 à 90 % nombre total supports de lignes aériennes. Les fils y sont fixés à l'aide de guirlandes de support (suspendues) d'isolateurs ou d'isolateurs à broches. En mode normal, les supports intermédiaires sont chargés principalement du propre poids des fils, câbles et isolateurs ; des guirlandes d'isolateurs suspendues pendent verticalement.

Supports d'ancrage installé dans des endroits où les fils sont solidement fixés ; ils sont divisés en fin, coin, intermédiaire et spécial. Les supports d'ancrage conçus pour les composants longitudinaux et transversaux de tension des fils (les guirlandes de tension des isolateurs sont situées horizontalement) subissent les charges les plus importantes, ils sont donc beaucoup plus complexes et plus coûteux que les supports intermédiaires ; leur nombre sur chaque ligne doit être minime.

En particulier, les supports d'extrémité et d'angle installés en extrémité ou au détour de la ligne subissent une tension constante des fils et câbles : unilatérale ou selon la résultante de l'angle de rotation ; les ancrages intermédiaires installés sur de longues sections droites sont également conçus pour une tension unilatérale qui peut se produire lorsqu'une partie des fils de la travée adjacente au support se brise.

Les supports spéciaux sont des types suivants : transitionnels - pour les grandes portées de franchissement de rivières et de gorges ; lignes secondaires - pour créer des branches à partir de la ligne principale ; transposition - pour changer l'ordre des fils sur le support.

Outre la fonction (type), la conception du support est déterminée par le nombre de circuits de lignes aériennes et la disposition relative des fils (phases). Les supports (et lignes) sont réalisés en version simple ou double circuit, tandis que les fils sur les supports peuvent être placés en triangle, horizontalement, inversé « sapin de Noël » et hexagone ou « tonneau » (Fig. 3.2).

La disposition asymétrique des fils de phase les uns par rapport aux autres (Fig. 3.2) détermine la dissemblance des inductances et des capacités des différentes phases. Pour assurer la symétrie du système triphasé et l'alignement de phase des paramètres réactifs sur les lignes longues (plus de 100 km) avec une tension de 110 kV et plus, les fils du circuit sont réarrangés (transposés) à l'aide de supports appropriés.

À cycle complet transposition, chaque fil (phase) uniformément sur la longueur de la ligne occupe la position séquentielle des trois phases sur le support (Fig. 3.3).

Supports en bois(Fig. 3.4) sont fabriqués en pin ou en mélèze et sont utilisés sur des lignes avec des tensions allant jusqu'à 110 kV zones forestières, maintenant de moins en moins. Les principaux éléments des supports sont les marchepieds (accessoires) 1, les crémaillères 2, les traverses 3, les entretoises 4, les poutres sous-traverses 6 et les barres transversales 5. Les supports sont faciles à fabriquer, bon marché et faciles à transporter. Leur principal inconvénient est leur fragilité due à la pourriture du bois, malgré son traitement avec un antiseptique. L'utilisation de marches en béton armé (fixations) augmente la durée de vie des supports à 20-25 ans.

Les supports en béton armé (Fig. 3.5) sont les plus largement utilisés sur les lignes dont la tension peut atteindre 750 kV. Ils peuvent être autonomes (intermédiaire) ou avec haubans (ancre). Les supports en béton armé sont plus durables que ceux en bois, faciles à utiliser et moins chers que ceux en métal.

Les supports métalliques (acier) (Fig. 3.6) sont utilisés sur les lignes d'une tension de 35 kV et plus. Les principaux éléments comprennent les crémaillères 1, les traverses 2, les crémaillères 3, les haubans 4 et la fondation 5. Ils sont solides et fiables, mais nécessitent beaucoup de métal, prennent grande surface, nécessitent des fondations spéciales en béton armé pour l'installation et doivent être peintes pendant le fonctionnement pour se protéger de la corrosion.

Les supports métalliques sont utilisés dans les cas où il est techniquement difficile et peu économique de construire des lignes aériennes sur des supports en bois et en béton armé (traversée de rivières, de gorges, réalisation de branchements à partir de lignes aériennes, etc.).

Des supports unifiés en métal et en béton armé ont été développés en Russie différents types pour lignes aériennes de toutes tensions, ce qui permet leur production en série, accélérant et réduisant le coût de construction des lignes.

Fils aériens.

Les fils sont conçus pour transmettre l'électricité. Avec une bonne conductivité électrique (peut-être moins résistance électrique), une résistance mécanique et une résistance à la corrosion suffisantes doivent satisfaire aux conditions d'efficacité. À cette fin, des fils fabriqués à partir des métaux les moins chers sont utilisés - aluminium, acier et alliages d'aluminium spéciaux. Bien que le cuivre ait la conductivité la plus élevée, fils de cuivre En raison du coût important et de la nécessité d'autres fins, les nouvelles lignes ne sont pas utilisées.

Leur utilisation est autorisée dans les réseaux de contact et dans les réseaux d'entreprises minières.

Sur les lignes aériennes, on utilise principalement des fils non isolés (nus). Selon leur conception, les fils peuvent être monofilaires ou multifilaires, creux (Fig. 3.7). Les fils unifilaires, principalement des fils d'acier, sont utilisés dans une mesure limitée dans les réseaux basse tension. Pour donner de la flexibilité et une plus grande résistance mécanique, les fils sont fabriqués à partir d'un métal (aluminium ou acier) et de deux métaux (combinés) - aluminium et acier. L'acier contenu dans le fil augmente la résistance mécanique.

En fonction des conditions de résistance mécanique, des fils d'aluminium de grades A et AKP (Fig. 3.7) sont utilisés sur les lignes aériennes avec des tensions allant jusqu'à 35 kV. Les lignes aériennes 6-35 kV peuvent également être réalisées avec des fils acier-aluminium, et les lignes supérieures à 35 kV sont installées exclusivement avec des fils acier-aluminium.

Les fils acier-aluminium comportent des brins de fils d'aluminium autour d'une âme en acier. La section transversale de la pièce en acier est généralement 4 à 8 fois plus petite que celle de la pièce en aluminium, mais l'acier absorbe environ 30 à 40 % de la charge mécanique totale ; ces fils sont utilisés sur des lignes à longue portée et dans des zones aux conditions climatiques plus sévères (avec un mur de glace plus épais).

La qualité des fils acier-aluminium indique la section transversale des pièces en aluminium et en acier, par exemple AS 70/11, ainsi que des données sur la protection anticorrosion, par exemple ASKS, ASKP - les mêmes fils que AC, mais avec remplissage de noyau (C) ou tous les fils (P) avec lubrifiant anticorrosion ; ASK - le même fil que AC, mais avec un noyau recouvert film plastique. Les fils avec protection anticorrosion sont utilisés dans les zones où l'air est contaminé par des impuretés destructrices pour l'aluminium et l'acier. Les sections transversales des fils sont normalisées par la norme d'État.

Augmenter les diamètres des fils tout en conservant la même consommation de matériau conducteur peut être réalisé en utilisant des fils remplis de diélectriques et des fils creux (Fig. 3.7, d, e). Cette utilisation réduit les pertes dues au couronnement (voir clause 2.2). Les fils creux sont principalement utilisés pour les jeux de barres appareils de distribution 220 kV et plus.

Les fils en alliages d'aluminium (AN - non traités thermiquement, AZh - traités thermiquement) ont une plus grande résistance mécanique que l'aluminium et presque la même conductivité électrique. Ils sont utilisés sur les lignes aériennes avec des tensions supérieures à 1 kV dans les zones où l'épaisseur des parois de glace peut atteindre 20 mm.

Les lignes aériennes avec des fils isolés autoportants d'une tension de 0,38 à 10 kV sont de plus en plus utilisées. Dans les lignes d'une tension de 380/220 V, les fils sont constitués d'un fil porteur non isolé, qui est nul, de trois fils de phase isolés, d'un fil isolé (de n'importe quelle phase) pour l'éclairage extérieur. Phase fils isolés enroulé autour du fil neutre de support (Fig. 3.8).

Le fil de support est en acier-aluminium et les fils de phase sont en aluminium. Ces derniers sont recouverts de polyéthylène (réticulé) résistant à la lumière et stabilisé à la chaleur (fil de type APV). Les avantages des lignes aériennes à fils isolés par rapport aux lignes à fils nus incluent l'absence d'isolateurs sur les supports, l'utilisation maximale de la hauteur du support pour suspendre les fils ; il n’est pas nécessaire d’élaguer les arbres dans la zone de la ligne.

Les câbles de protection contre la foudre, ainsi que les éclateurs, les parafoudres, les limiteurs de tension et les dispositifs de mise à la terre, servent à protéger la ligne des surtensions atmosphériques (décharges de foudre). Les câbles sont suspendus au-dessus des fils de phase (Fig. 3.5) sur des lignes aériennes d'une tension de 35 kV et plus, en fonction de la zone d'activité de la foudre et du matériau des supports, qui est réglementé par les règles d'installation électrique ( PUE).

Les câbles en acier galvanisé des nuances C 35, C 50 et C 70 sont généralement utilisés comme fils de protection contre la foudre, et lors de l'utilisation de câbles pour la communication haute fréquence, des fils acier-aluminium sont utilisés. La fixation des câbles sur tous les supports des lignes aériennes d'une tension de 220-750 kV doit être réalisée à l'aide d'un isolant ponté par un éclateur. Sur les lignes 35-110 kV, les câbles sont fixés sur des supports intermédiaires métalliques et en béton armé sans isolation des câbles.

Isolateurs de lignes aériennes. Les isolateurs sont conçus pour isoler et fixer les fils. Ils sont fabriqués en porcelaine et en verre trempé, des matériaux à haute résistance mécanique et électrique et aux influences atmosphériques. Un avantage important des isolants en verre est que s’il est endommagé, le verre trempé s’effrite. Cela facilite la recherche des isolateurs endommagés sur la ligne.

Selon leur conception et leur mode de fixation au support, les isolateurs sont divisés en broches et suspendus. Les isolateurs à broches (Fig. 3.9, a, b) sont utilisés pour les lignes avec des tensions allant jusqu'à 10 kV et rarement (pour les petites sections) 35 kV. Ils sont fixés aux supports à l'aide de crochets ou d'épingles. Isolateurs de suspension (Fig. 3.9, V) utilisé sur les lignes aériennes avec des tensions de 35 kV et plus. Ils sont constitués d'une pièce isolante en porcelaine ou en verre 1, d'un capuchon en fonte malléable 2, d'une tige métallique 3 et d'un liant ciment 4.

Les isolateurs sont assemblés en guirlandes (Fig. 3.9, G): appui sur supports intermédiaires et mise en tension sur supports d'ancrage. Le nombre d'isolateurs dans une guirlande dépend du voltage, du type et du matériau des supports, ainsi que de la pollution atmosphérique. Par exemple, dans une ligne 35 kV - 3-4 isolateurs, 220 kV - 12-14 ; sur les lignes avec supports en bois, qui ont une résistance accrue à la foudre, le nombre d'isolateurs dans la guirlande est un de moins que sur les lignes avec supports métalliques ; dans les guirlandes tendues fonctionnant dans les conditions les plus difficiles, 1 à 2 isolateurs de plus sont installés que dans ceux de support.

Des isolants utilisant des matériaux polymères ont été développés et subissent des tests industriels expérimentaux. Il s'agit d'un élément central en fibre de verre, protégé par un revêtement avec des nervures en plastique fluoré ou en caoutchouc de silicone. Les isolateurs à tige, comparés aux isolateurs suspendus, ont un poids et un coût inférieurs, ainsi qu'une résistance mécanique supérieure à ceux en verre trempé. Le principal problème est d'assurer la possibilité de leur exploitation à long terme (plus de 30 ans).

Raccords linéaires conçu pour la fixation des fils aux isolateurs et des câbles aux supports et contient les principaux éléments suivants : pinces, connecteurs, entretoises, etc. (Fig. 3.10).

Les pinces de support sont utilisées pour suspendre et fixer les fils des lignes aériennes sur des supports intermédiaires avec une rigidité d'encastrement limitée (Fig. 3.10, a). Sur les supports d'ancrage, pour la fixation rigide des fils, des guirlandes de tension et des pinces de tension sont utilisées - tension et cale (Fig. 3.10, b, c). Les ferrures d'accouplement (boucles d'oreilles, oreilles, supports, culbuteurs) sont destinées à suspendre des guirlandes sur des supports. La guirlande de support (Fig. 3.10, d) est fixée sur la traverse du support intermédiaire à l'aide de la boucle d'oreille 1, l'autre côté est inséré dans le capuchon de l'isolateur de suspension supérieur 2. L'œillet 3 permet de fixer la pince de support 4 au isolant inférieur de la guirlande.

Les entretoises de distance (Fig. 3.10, e), installées dans les travées des lignes de 330 kV et plus avec phases divisées, empêchent le chevauchement, la collision et la torsion des fils de phase individuels. Les connecteurs sont utilisés pour connecter des sections individuelles de fil à l'aide de connecteurs ovales ou à pression (Fig. 3.10, e, g). Dans les connecteurs ovales, les fils sont soit torsadés, soit sertis ; dans les connecteurs emboutis utilisés pour connecter des fils acier-aluminium de grandes sections, les pièces en acier et en aluminium sont embouties séparément.

Le développement de la technologie de transmission d'énergie sur de longues distances a donné lieu à diverses options de lignes électriques compactes, caractérisées par une distance plus petite entre les phases et, par conséquent, des réactances inductives et une largeur de trajet de ligne plus petites (Fig. 3.11). Lors de l'utilisation de supports de type « femelle » (Fig. 3.11, UN) la réduction de la distance est obtenue grâce à l'emplacement de toutes les structures divisées en phases à l'intérieur du « portail englobant », ou sur un côté de la colonne de support (Fig. 3.11, b). La proximité des phases est assurée grâce à des entretoises isolantes interphases. Diverses options pour les lignes compactes avec des configurations non traditionnelles de fils à phases divisées ont été proposées (Fig. 3.11, en-i).

En plus de réduire la largeur du trajet par unité de puissance transmise, des lignes compactes peuvent être créées pour transmettre des puissances accrues (jusqu'à 8 à 10 GW) ; de telles lignes provoquent une intensité de champ électrique plus faible au niveau du sol et présentent un certain nombre d'autres avantages techniques.

Les lignes compactes comprennent également des lignes contrôlées à auto-compensation et des lignes contrôlées avec une configuration non conventionnelle en phase divisée. Ce sont des lignes à double circuit dans lesquelles les phases similaires de différents circuits sont décalées par paires. Dans ce cas, des tensions sont appliquées aux circuits, décalées d'un certain angle. En raison du changement de mode utilisant appareils spéciaux L'angle du déphasage contrôle les paramètres des lignes.

Transport énergie électrique sur des moyennes et longues distances s'effectue le plus souvent via des lignes électriques situées à l'air libre. Leur conception doit toujours répondre à deux exigences fondamentales :

1. fiabilité de la transmission de puissance élevée ;

2. assurer la sécurité des personnes, des animaux et des équipements.

Lorsqu'elles fonctionnent sous l'influence de divers phénomènes naturels associés aux rafales de vent, de glace et de gel des ouragans, les lignes électriques sont périodiquement soumises à des contraintes mécaniques accrues.

Pour solution globale tâches de transport sûr de l'énergie électrique, les ingénieurs électriciens doivent soulever les fils sous tension à une grande hauteur, les répartir dans l'espace, les isoler de éléments de construction et installer des conducteurs de courant avec des sections augmentées sur des supports à haute résistance.

Structure générale et disposition des lignes électriques aériennes

Toute ligne de transport d'électricité peut être représentée schématiquement :

supports installés dans le sol;

fils à travers lesquels le courant passe;

raccords linéaires montés sur supports;

isolateurs fixés aux raccords et maintenant l'orientation des fils dans la lame d'air.

En plus des éléments de lignes aériennes, il faut inclure :

fondations pour supports;

système de protection contre la foudre;

dispositifs de mise à la terre.

Les supports sont :

1. ancrage, conçu pour résister aux efforts des fils tendus et équipé de dispositifs de tension sur les ferrures ;

2. intermédiaire, utilisé pour fixer les fils à travers des pinces de support.

La distance au sol entre deux supports d'ancrage est appelée section ou travée d'ancrage, et pour les supports intermédiaires entre eux ou avec l'ancrage - intermédiaire.

Lorsqu'une ligne électrique aérienne traverse des barrières d'eau, des ouvrages d'art ou d'autres objets critiques, des supports avec des dispositifs de tension de fil sont installés aux extrémités d'une telle section, et la distance entre eux est appelée travée d'ancrage intermédiaire.

Les fils entre les supports ne sont jamais tirés comme une ficelle – en ligne droite. Ils s'affaissent toujours un peu, positionnés dans l'air en tenant compte des conditions climatiques. Mais en même temps, la sécurité de leur distance aux objets au sol doit être prise en compte :

surfaces ferroviaires;

fils de contact;

les itinéraires de transport ;

fils de lignes de communication ou autres lignes aériennes ;

installations industrielles et autres.

L'affaissement du fil dû à la tension est appelé. Elle s'apprécie de différentes manières entre les supports car les parties supérieures de ceux-ci peuvent être situées au même niveau ou avec des dépassements.

L'affaissement par rapport au point d'appui le plus élevé est toujours supérieur à celui du point d'appui inférieur.

Les dimensions, la longueur et la conception de chaque type de ligne électrique aérienne dépendent du type de courant (alternatif ou continu) de l'énergie électrique qui la traverse et de l'amplitude de sa tension, qui peut être inférieure à 0,4 kV ou atteindre 1 150 kV.

Disposition des fils de lignes aériennes

Le courant électrique passant uniquement en circuit fermé, les consommateurs sont alimentés par au moins deux conducteurs. En utilisant ce principe, de simples lignes électriques aériennes à courant alternatif monophasé avec une tension de 220 volts sont créées. Des circuits électriques plus complexes transmettent l'énergie à l'aide d'un circuit à trois ou quatre fils avec un zéro solidement isolé ou mis à la terre.

Le diamètre et le métal du fil sont sélectionnés en fonction de la charge de conception de chaque ligne. Les matériaux les plus courants sont l'aluminium et l'acier. Ils peuvent être constitués d'un seul noyau monolithique pour les circuits basse tension ou tissés à partir de structures multifilaires pour les lignes électriques haute tension.

L'espace interne entre les fils peut être rempli d'un lubrifiant neutre, qui augmente la résistance à la chaleur, ou sans.

Les structures toronnées constituées de fils d'aluminium qui conduisent bien le courant sont créées avec des noyaux en acier conçus pour résister aux charges de tension mécanique et éviter les ruptures.

GOST classe les fils ouverts pour les lignes électriques aériennes et définit leurs marquages ​​: M, A, AC, PSO, PS, ACCC, ASKP, ASU, ACO, ASUS. Dans ce cas, les fils monofilaires sont désignés par leur diamètre. Par exemple, l'abréviation PSO-5 signifie « fil d'acier ». constitué d’un noyau d’un diamètre de 5 mm. Les fils multiconducteurs pour lignes électriques utilisent un marquage différent, y compris une désignation avec deux nombres écrits à travers une fraction :

le premier est la section transversale totale des conducteurs en aluminium en mm² ;

la seconde est la section transversale de l'insert en acier (mm²).

En plus des conducteurs métalliques ouverts, les fils sont de plus en plus utilisés dans les lignes aériennes modernes :

autoportant isolé;

protégé par un polymère extrudé, qui protège contre l'apparition de courts-circuits lorsque les phases sont submergées par le vent ou lorsque des corps étrangers sont projetés du sol.

Les lignes aériennes remplacent progressivement les anciennes structures non isolées. Ils sont de plus en plus utilisés dans les réseaux internes, constitués de conducteurs en cuivre ou en aluminium recouverts de caoutchouc avec une couche protectrice de matériaux fibreux diélectriques ou de composés de polychlorure de vinyle sans protection externe supplémentaire.

Pour éliminer l'apparition d'une décharge corona à longue distance, les fils des lignes aériennes 330 kV et des tensions supérieures sont divisés en flux supplémentaires.

Sur le VL-330, deux fils sont montés horizontalement ; pour une ligne 500 kV ils sont portés à trois et placés aux sommets d'un triangle équilatéral. Pour les lignes aériennes de 750 et 1 150 kV, on utilise respectivement une répartition en 4, 5 ou 8 flux, situés aux coins de leurs propres polygones équilatéraux.

La formation d’une « couronne » entraîne non seulement des pertes d’énergie, mais déforme également la forme de l’oscillation sinusoïdale. C’est pourquoi ils le combattent avec des méthodes constructives.

Disposition de soutien

Généralement, des supports sont créés pour sécuriser les fils en un seul circuit électrique. Mais sur les tronçons parallèles de deux lignes, un support commun peut être utilisé, destiné à leur installation commune. De telles conceptions sont appelées doubles chaînes.

Les matériaux pour fabriquer des supports peuvent être :

1. coins profilés en différents types d'acier ;

2. bûches de bois de construction imprégnées de composés anti-pourriture ;

3. structures en béton armé avec tiges renforcées.

Les structures de support en bois sont les moins chères, mais même avec une bonne imprégnation et un bon entretien, elles ne durent pas plus de 50 à 60 ans.

En termes de conception technique, les supports de lignes aériennes au-dessus de 1 kV diffèrent des supports basse tension par leur complexité et la hauteur de fixation des câbles.

Ils se présentent sous la forme de prismes ou de cônes allongés avec une large base en bas.

Toute conception de support est conçue pour la résistance mécanique et la stabilité et présente une marge de conception suffisante pour les charges existantes. Mais il convient de garder à l'esprit que pendant le fonctionnement, des dommages à ses différents éléments sont possibles en raison de la corrosion, des chocs et du non-respect de la technologie d'installation.

Cela conduit à un affaiblissement de la rigidité conception uniforme, déformations, et parfois chutes de supports. De tels cas se produisent souvent lorsque des personnes travaillent sur des supports, démontent ou tendent des fils, créant des forces axiales variables.

Pour cette raison, l'admission d'une équipe d'installateurs aux travaux en hauteur depuis la structure porteuse s'effectue après vérification de ceux-ci. état technique avec une évaluation de la qualité de sa partie enterrée dans le sol.

Construction d'isolateurs

Sur les lignes électriques aériennes, pour séparer les parties conductrices de courant du circuit électrique les unes des autres et des éléments structurels mécaniques des supports, des produits constitués de matériaux aux propriétés diélectriques élevées avec ÷ Ohm∙m sont utilisés. Ils sont appelés isolants et sont fabriqués à partir de :

porcelaine (céramique);

verre;

matériaux polymères.

Les conceptions et dimensions des isolateurs dépendent :

sur l'ampleur des charges dynamiques et statiques qui leur sont appliquées ;

valeurs de la tension efficace de l'installation électrique ;

conditions de fonctionnement.

La forme complexe de la surface, opérant sous l’influence de divers phénomènes atmosphériques, crée un chemin accru pour qu’une éventuelle décharge électrique puisse s’écouler.

Les isolateurs installés sur les lignes aériennes pour la fixation des fils sont divisés en deux groupes :

1. épingle ;

2. suspendu.

Modèles en céramique

Les isolateurs simples à broches en porcelaine ou en céramique sont plus utilisés sur les lignes aériennes jusqu'à 1 kV, bien qu'ils fonctionnent sur des lignes jusqu'à 35 kV inclus. Mais ils sont utilisés à condition de fixer des fils de faible section, créant de faibles forces de traction.

Des guirlandes d'isolateurs suspendus en porcelaine sont installées sur les lignes à partir de 35 kV.

Le kit d'isolateur suspendu en porcelaine simple comprend un corps diélectrique et un capuchon en fonte malléable. Ces deux pièces sont maintenues ensemble par une tige en acier spécial. Le nombre total de ces éléments dans la guirlande est déterminé par :

l'amplitude de la tension de la ligne aérienne ;

structures de soutien ;

caractéristiques du fonctionnement de l'équipement.

À mesure que la tension de ligne augmente, le nombre d’isolants dans la chaîne s’ajoute. Par exemple, pour une ligne aérienne de 35 kV, il suffit d'en installer 2 ou 3, mais pour du 110 kV, il en faudra 6 ÷ 7.

Isolateurs en verre

Ces modèles présentent de nombreux avantages par rapport à ceux en porcelaine :

l'absence de défauts internes dans le matériau isolant affectant la formation de courants de fuite ;

résistance accrue aux forces de torsion ;

transparence de la conception, vous permettant d'évaluer visuellement l'état et de contrôler l'angle de polarisation du flux lumineux ;

absence de signes de vieillissement;

automatisation de la production et de la fusion.

Les inconvénients des isolants en verre sont :

faible résistance anti-vandalisme ;

faible résistance aux charges d'impact;

possibilité de dommages pendant le transport et l'installation dus aux forces mécaniques.

Isolants polymères

Ils ont une résistance mécanique accrue et une réduction de poids allant jusqu'à 90 % par rapport à leurs homologues en céramique et en verre. Les avantages supplémentaires incluent :

facilité d'installation;

une plus grande résistance à la pollution atmosphérique, ce qui n'exclut cependant pas la nécessité d'un nettoyage périodique de leur surface ;

hydrophobie;

bonne susceptibilité aux surtensions ;

résistance accrue au vandalisme.

La durabilité des matériaux polymères dépend également des conditions d'exploitation. DANS environnement aérien Avec une pollution accrue provenant des entreprises industrielles, les polymères peuvent présenter des phénomènes de « fracture fragile », qui consistent en une modification progressive des propriétés de la structure interne sous l'influence de réactions chimiques provenant de polluants et de l'humidité atmosphérique, se produisant en combinaison avec des processus électriques.

Lorsque des vandales tirent sur des isolants en polymère avec des balles ou des balles, le matériau ne s'effondre généralement pas complètement, comme le verre. Le plus souvent, un plomb ou une balle traverse ou reste coincé dans le corps de la jupe. Mais les propriétés diélectriques sont encore sous-estimées et les éléments endommagés de la guirlande doivent être remplacés.

Par conséquent, ces équipements doivent être inspectés périodiquement à l’aide de méthodes d’inspection visuelle. Et il est presque impossible de détecter de tels dommages sans instruments optiques.

Raccords de lignes aériennes

Pour fixer des isolateurs à un support de ligne aérienne, les assembler en guirlandes et y installer des fils conducteurs de courant, des éléments de fixation spéciaux sont réalisés, communément appelés raccords de ligne.

Selon les tâches effectuées, les aménagements sont classés dans les groupes suivants :

accouplement, conçu pour relier des éléments suspendus de diverses manières ;

tension, utilisée pour fixer les pinces de tension aux fils et guirlandes des supports d'ancrage ;

supports, fixations de maintien de fils, câbles et unités de montage d'écrans ;

protecteur, conçu pour préserver le fonctionnement des équipements de lignes aériennes lorsqu'ils sont exposés aux rejets atmosphériques et vibrations mécaniques;

connexion, composée de connecteurs ovales et de cartouches thermite ;

contact;

spirale;

installation d'isolateurs à broches ;

installation de fils SIP.

Chacun des groupes répertoriés comporte un large éventail de pièces et nécessite une étude plus approfondie. Par exemple, seuls les équipements de protection comprennent :

cornes de protection;

anneaux et écrans;

les parafoudres ;

amortisseurs de vibrations.

Les klaxons de protection créent un éclateur, détournent l'arc électrique émergent en cas de contournement d'isolation et protègent ainsi les équipements de lignes aériennes.

Les anneaux et les écrans détournent l'arc de la surface de l'isolant et améliorent la répartition de la tension sur toute la surface de la guirlande.

Les parafoudres protègent les équipements des ondes de surtension provoquées par la foudre. Ils peuvent être utilisés sur la base de structures tubulaires en plastique vinylique ou en tubes de fibre de bakélite avec électrodes, ou ils peuvent être fabriqués comme éléments de valve.

Les amortisseurs de vibrations fonctionnent sur les câbles et les fils pour éviter les dommages dus aux contraintes de fatigue causées par les vibrations et les oscillations.

Dispositifs de mise à la terre pour lignes aériennes

La nécessité de remettre à la terre les supports des lignes aériennes est due aux exigences travail sécuritaire en cas de conditions d'urgence et de surtensions dues à la foudre. La résistance du circuit du dispositif de mise à la terre ne doit pas dépasser 30 Ohms.

Pour les supports métalliques, toutes les fixations et raccords doivent être fixés à STYLO au conducteur, et pour ceux en béton armé, le zéro combiné relie toutes les entretoises et renforts des crémaillères.

Sur les supports en bois, en métal et en béton armé, les broches et les crochets lors de l'installation de fils isolés autoportants avec un conducteur isolé de support ne sont pas mis à la terre, sauf dans les cas où il est nécessaire d'effectuer une mise à la terre répétée pour la protection contre les surtensions.

Les crochets et broches montés sur le support sont reliés à la boucle de masse par soudage, à l'aide d'un fil ou d'une tige d'acier d'un diamètre maximum de 6 mm avec présence obligatoire d'un revêtement anti-corrosion.

Sur les supports en béton armé, des renforts métalliques sont utilisés pour la mise à la terre. Toutes les connexions de contact des conducteurs de terre sont soudées ou serrées dans une fixation boulonnée spéciale.

Les supports des lignes électriques aériennes d'une tension de 330 kV et plus ne sont pas mis à la terre en raison de la complexité de mise en œuvre solutions techniques pour garantir des valeurs sûres des tensions de contact et de pas. Les fonctions de protection de mise à la terre sont dans ce cas affectées à la protection des lignes à grande vitesse.

Le mouvement de l'électricité s'effectue à l'aide de lignes électriques. De telles installations doivent être prometteuses et sûres pour les personnes et l'environnement. Cet article explique ce qu'est une ligne électrique aérienne et fournit quelques schémas simples.

L'abréviation signifie lignes électriques. Cette installation est nécessaire pour transmettre l'énergie électrique à travers des câbles situés dans des zones ouvertes (air) et installés à l'aide d'isolateurs et de raccords sur des racks ou des supports. Les entrées ou sorties linéaires de l'appareillage de commutation sont considérées comme les points de départ et d'arrivée des lignes électriques, et pour le branchement - un support spécial et une entrée linéaire.

A quoi ressemble une centrale électrique ?

Les supports peuvent être divisés en :

• les intermédiaires, situés sur des sections droites du parcours d'installation, sont utilisés uniquement pour retenir les câbles ;
• les lignes d'ancrage sont principalement installées aux limites directes des lignes aériennes ;
• les poteaux d'extrémité sont un sous-type de poteaux d'ancrage ; ils sont placés au début et à la fin des lignes aériennes. À conditions standards fonctionnement de l'installation, ils prennent la charge des câbles ;
• des racks spéciaux sont utilisés pour modifier la position des câbles sur les lignes électriques ;
• Les stands décorés, en plus du support, servent de beauté esthétique.

Les lignes électriques peuvent être divisées en lignes aériennes et souterraines. Ces derniers gagnent de plus en plus en popularité en raison de leur facilité d'installation, de leur grande fiabilité et de la réduction des pertes de tension.

Faites attention! Ces lignes diffèrent par la méthode de pose et les caractéristiques de conception. Chacun a ses propres avantages et inconvénients.

Lorsque vous travaillez avec des lignes électriques, vous devez respecter toutes les règles de sécurité, car lors de l'installation, vous pouvez non seulement vous blesser, mais aussi mourir.

Types de supports utilisés

Caractéristiques techniques des lignes électriques

Principaux paramètres des lignes électriques :

• l - espaces entre les racks ou les supports des lignes électriques ;
• dd - espace entre les lignes de câbles adjacentes ;
• λλ - peut être déchiffré comme la longueur de la guirlande de lignes électriques ;
• HH - hauteur du support ;
• hh est la plus petite distance autorisée entre le niveau bas du câble et le sol.

Tout le monde ne peut pas décrypter toutes les caractéristiques des installations. Vous pouvez donc vous tourner vers un professionnel pour obtenir de l’aide.

Vous trouverez ci-dessous un tableau des lignes électriques mis à jour en 2010. Une description plus complète peut être trouvée sur les forums électriques.

Pour réduire le nombre de pannes qui surviennent en cas de mauvaises conditions météorologiques, les lignes des centrales électriques sont équipées de câbles de protection contre la foudre, installés sur des supports au-dessus des câbles et utilisés pour supprimer les coups de foudre directs sur les lignes électriques. Ils sont similaires aux câbles multifilaires en métal galvanisé ou aux câbles spéciaux en aluminium renforcé de petite section.

De tels dispositifs de protection contre la foudre sont produits et utilisés avec des noyaux de fibres optiques intégrés dans leurs tiges tubulaires, qui assurent une communication multicanal. Dans les régions soumises à des gelées sévères et récurrentes, de la glace se dépose sur les câbles et des accidents se produisent en raison de la pénétration des lignes aériennes à l'approche des cordes et des câbles affaissés.

La température de fonctionnement des lignes électriques varie de 150 à 200 degrés. Les fils n'ont pas d'isolation à l'intérieur. Ils doivent avoir un degré élevé de conductivité, ainsi qu'une résistance aux dommages mécaniques.

Ce qui suit décrit les lignes électriques utilisées pour transmettre l’électricité.

Espèces

Les lignes électriques sont utilisées pour déplacer et distribuer l’électricité. Les types de lignes peuvent être divisés :

• par type de disposition des câbles - aérien (situé à l'air libre) et fermé (dans des goulottes de câbles) ;
• par fonction - ultra longue distance, pour autoroutes, distribution.

Les lignes électriques aériennes peuvent également être divisées en sous-types, qui dépendent des conducteurs, du type de courant, de la puissance et des matières premières utilisées. Ces classifications sont décrites en détail ci-dessous.

Courant alternatif

Selon le type de courant, les lignes électriques peuvent être divisées en deux groupes. Le premier d’entre eux concerne les lignes électriques CC. De telles installations contribuent à minimiser les pertes lors du déplacement d'énergie et sont donc utilisées pour transmettre du courant sur de longues distances. Ce type de ligne électrique est très populaire dans les pays européens, mais en Russie, ces lignes électriques peuvent être comptées sur une seule main. De nombreux chemins de fer fonctionnent au courant alternatif.

Circuit de transfert de puissance

CC

Le deuxième groupe est celui des lignes électriques à courant continu, dans lesquelles l'énergie est toujours la même quelles que soient la direction et la résistance. Presque toutes les installations en Russie sont alimentées en courant continu. Ils sont plus faciles à produire et à exploiter, mais les pertes lors du déplacement du courant atteignent très souvent 10 kW/km en six mois sur une ligne électrique de tension 450 kV.

Classification des lignes électriques

Ces installations peuvent être classées selon leur objectif, leur tension, leur mode de fonctionnement, etc. Chacun de ces points est décrit en détail ci-dessous.

Par type de courant

DANS dernières années Le transport de l’électricité s’effectue principalement en courant alternatif. Cette méthode est populaire parce que, plus les sources d'électricité fournissent une tension alternative (à l'exception des sources individuelles, par exemple panneaux solaires), et le principal consommateur est constitué par les installations AC.

Schéma de câblage de la ligne aérienne

Très souvent, la transmission de courant continu est plus favorable. Pour réduire les pertes dans les lignes électriques, lors du transport d'énergie électrique sur tout type de courant, la tension est augmentée à l'aide de transformateurs (TC).

Aussi, lors du transfert d'une installation vers un consommateur utilisant du courant continu, il est nécessaire de convertir l'énergie électrique du courant alternatif en courant continu pour cela, il existe des redresseurs spéciaux ;

Par objectif

En fonction de leur fonction, les lignes électriques peuvent être divisées en plusieurs types. Par distance, les lignes sont divisées en :

• ultra longue portée. Sur ces lignes électriques, la tension dépassera 500 kilovolts. Ils sont utilisés pour déplacer de l’énergie sur de longues distances. Fondamentalement, ils sont nécessaires pour combiner différents systèmes énergétiques ou leurs éléments ;

• grandes lignes. Ces lignes ont une tension de 220 ou 380 kV. Ils relient de grands centres énergétiques ou différentes installations entre eux ;
• distribution Ce type comprend des systèmes avec des tensions de 35, 110 et 150 kV. Utilisé pour unir les districts et les petits centres d'approvisionnement ;
• fournir de l’énergie électrique aux personnes. Tension - pas supérieure à 20 kV, les types les plus populaires sont 6 et 10 kV. Ces lignes électriques acheminent l’énergie jusqu’aux points de distribution puis jusqu’aux habitations.

Par tension

Sur la base de la tension de base, ces lignes électriques sont principalement divisées en deux groupes principaux. Avec basse tension jusqu'à 1 kV. Les GOST indiquent quatre tensions principales, 40, 220, 380 et 660 V.

Avec tension supérieure à 1 kV. GOST décrit ici 12 paramètres, indicateurs moyens - de 3 à 35 kV, élevés - de 100 à 220 kV, les plus élevés - 330, 500 et 700 kV et ultra-élevés - plus de 1 MV. On l'appelle aussi haute tension.

Sur le système de fonctionnement des neutres dans les installations électriques

De telles installations peuvent être divisées en quatre réseaux :

• triphasé, dans lequel il n'y a pas de mise à la terre. Ce schéma est principalement utilisé dans les réseaux avec des tensions jusqu'à 35 kV, où se déplacent de petits courants ;
• triphasé, dans lequel il y a une mise à la terre par inductance. Cette installation est également appelée type à mise à la terre résonnante. Dans de telles lignes aériennes, une tension de 3 à 35 kV est utilisée, où se déplacent des courants importants ;
• triphasé, dans lequel il y a une mise à la terre complète. Ce mode de fonctionnement neutre est utilisé dans les lignes aériennes à moyenne et haute tension. Ici, vous devez utiliser des transformateurs de courant ;
• neutre solidement mis à la terre. Ici, les lignes aériennes fonctionnent avec des tensions inférieures à 1,0 kV ou supérieures à 220 kV.

Processus d'installation

Selon le mode de fonctionnement en fonction de l'état mécanique

Il existe également une telle division des lignes électriques, qui fournit l'état extérieur de toutes les parties de l'installation. Il s’agit de lignes électriques en bon état dont les câbles, poteaux et autres composants sont quasiment neufs. L'accent est mis sur la qualité des câbles et des cordes ; ils ne doivent pas être soumis à des dommages mécaniques.

Il existe également une situation d'urgence dans laquelle la qualité des câbles et des cordes est assez faible. De telles installations nécessitent une réparation immédiate.

• les lignes électriques sont en bon état de fonctionnement - tous les composants sont neufs et non endommagés ;
• lignes de secours - en cas de dommages visibles évidents aux fils ;
• lignes de vue d'installation - lors de l'installation de racks, de câbles et de cordes.

Seul un électricien expérimenté doit déterminer l’état des lignes électriques.

Si l'installation est en cas d'urgence, cela peut entraîner un certain nombre de conséquences. Par exemple, l'énergie ne sera pas fournie en continu, un court-circuit est possible et des fils dénudés peuvent provoquer un incendie s'ils entrent en contact. Si la ligne électrique n’était pas installée à temps et que des conséquences irréparables se produisaient, cela pourrait entraîner d’énormes amendes.

Lignes électriques souterraines

Objectif des lignes électriques aériennes

De telles lignes aériennes sont appelées installations utilisées pour déplacer et distribuer l'énergie électrique le long de câbles situés à l'air libre et maintenus en place à l'aide de racks spéciaux. Les lignes aériennes sont installées et utilisées dans une grande variété de conditions météorologiques et de zones géographiques, et sont sujettes aux influences atmosphériques (précipitations, changements de température, vents).

Par conséquent, les lignes aériennes doivent être installées en tenant compte des facteurs météorologiques, de la pollution de l'air, des exigences d'installation (pour une ville, un champ, un village), etc. L'installation doit respecter un certain nombre de règles et réglementations :

• coût économique;
• conductivité électrique élevée, résistance des cordes et des supports utilisés ;
• résistance aux dommages mécaniques et à la corrosion;
• être sans danger pour la nature et les humains, n'occuper pas beaucoup de territoire libre.

A quoi ressemblent les isolants ?

Quelle est la tension de la ligne électrique

Sur la base de certaines caractéristiques, vous pouvez connaître la tension des lignes électriques en apparence. La première chose à laquelle il faut faire attention est l’isolant. Plus il y en aura sur l’installation, plus elle sera puissante.

Les isolateurs de lignes aériennes 0,4 kV les plus populaires. Ils sont généralement fabriqués en verre durable. En fonction de leur nombre, la puissance peut être déterminée.

Le VL-6 et le VL-10 ont la même forme, mais sont beaucoup plus grands. En plus de la fixation par broches, de tels isolateurs sont parfois utilisés, similaires aux guirlandes, sur la base d'un/deux échantillons.

Faites attention! Sur une ligne aérienne de 35 kV, les isolateurs suspendus sont le plus souvent installés, même si parfois vous pouvez voir le type de broche. La guirlande se compose de trois à cinq types.

Le nombre de rouleaux dans une guirlande peut être le suivant :

• VL-110kV - 6 rouleaux ;
• Ligne aérienne-220kV - 10 rouleaux ;
• VL-330kV - 12 rouleaux ;
• Ligne aérienne-500kV - 22 rouleaux ;
• Ligne aérienne 750kV - à partir de 20 et plus.

Comment connaître la puissance des lignes électriques

Vous pouvez également connaître la tension par le nombre de câbles :

• Ligne aérienne-0,4 kV nombre de fils de 2 à 4 et plus ;
• VL-6, 10 kV - seulement trois câbles par installation ;
• Lignes aériennes 35 kV, 110 kV - chaque isolateur a son propre fil ;
• Ligne aérienne 220 kV - un gros fil pour chaque isolant ;
• Ligne aérienne 330 kV - deux câbles en phases ;
• Ligne aérienne 750 kV - de 3 à 5 fils.

En conclusion, il convient de noter que dans monde moderne Il est impossible de se passer des lignes électriques. Ils approvisionnent tout le pays en électricité. Actuellement, les lignes électriques aériennes et câblées sont utilisées partout.

L'inventeur exceptionnel d'origine serbe Nikola Tesla a travaillé sur une option sans fil pour transmettre l'électricité au tout début du 20e siècle, mais même un siècle plus tard, de tels développements n'ont pas reçu d'application industrielle à grande échelle. Les câbles et les lignes électriques aériennes restent le principal moyen de fournir de l’énergie aux consommateurs.

Lignes électriques : objectif et types

Une ligne de transport d'électricité est peut-être l'élément le plus fondamental des réseaux électriques, faisant partie d'un système d'équipements et de dispositifs énergétiques dont le but principal est le transport de l'énergie électrique à partir des installations qui la produisent (centrales électriques), la convertissent et la distribuent ( sous-stations électriques) aux consommateurs. DANS cas généraux c'est comme ça que tout le monde l'appelle lignes électriques situés en dehors des ouvrages électriques répertoriés.

Informations historiques : la première ligne de transport d'électricité (courant continu, tension 2 kV) a été construite en Allemagne selon le projet du scientifique français F. Depres en 1882. Il mesurait environ 57 km de long et reliait les villes de Munich et Miesbach.

Selon la méthode d'installation et de disposition, les câbles et les lignes électriques aériennes sont divisés. Ces dernières années, notamment pour l'alimentation électrique des mégalopoles, des conduites isolées au gaz ont été érigées. Ils sont utilisés pour transmettre des puissances élevées dans des bâtiments très denses afin de gagner de l'espace occupé par les lignes électriques et de garantir les normes et exigences environnementales.

Les lignes de câbles sont utilisées là où l'installation de lignes aériennes est difficile, voire impossible, en raison de paramètres techniques ou esthétiques. En raison de leur prix relativement bas, de leur meilleure maintenabilité (en moyenne, le temps nécessaire pour éliminer un accident ou un dysfonctionnement est 12 fois inférieur) et de leur débit élevé, les lignes électriques aériennes sont les plus demandées.

Définition. Classement général

La ligne aérienne électrique (OHL) est un ensemble d'appareils situés à l'air libre et destinés au transport de l'électricité. Les lignes aériennes comprennent des fils, des traverses avec isolateurs et des supports. Dans certains cas, ces derniers peuvent être des éléments structurels de ponts, viaducs, bâtiments et autres structures. Lors de la construction et de l'exploitation des lignes et réseaux électriques aériens, divers équipements auxiliaires (protection contre la foudre, dispositifs de mise à la terre), équipements supplémentaires et associés (communications haute fréquence et fibre optique, prise de mouvement intermédiaire) et éléments de marquage des composants sont également utilisés. .

En fonction du type d'énergie transportée, les lignes aériennes sont divisées en réseaux AC et DC. Ces derniers, en raison de certaines difficultés techniques et de leur inefficacité, sont peu utilisés et ne sont utilisés que pour l'alimentation électrique de consommateurs spécialisés : variateurs DC, ateliers d'électrolyse, réseaux de contact urbains (transports électrifiés).

En fonction de la tension nominale, les lignes électriques aériennes sont généralement divisées en deux grandes classes :

1. Basse tension, tension jusqu'à 1 kV. Les normes nationales définissent quatre valeurs nominales : 40, 220, 380 et 660 V.
2. Haute tension, supérieure à 1 kV. Douze valeurs nominales sont ici définies : moyenne tension - de 3 à 35 kV, haute - de 110 à 220 kV, ultra-haute - 330, 500 et 700 kV et ultra-haute - supérieure à 1 MV.

Remarque : tous les chiffres donnés correspondent à la tension phase à phase (ligne à phase). réseau triphasé(les systèmes à six et douze phases n'ont pas de distribution industrielle sérieuse).

De GOELRO à l’UES

La classification suivante décrit l'infrastructure et la fonctionnalité des lignes électriques aériennes.

En fonction de la couverture du territoire, les réseaux sont divisés en :

• pour l'ultra longue distance (tension supérieure à 500 kV), destinée à la communication des systèmes énergétiques régionaux ;
• lignes principales (220, 330 kV), servant à leur formation (raccordement des centrales électriques aux installations de distribution) ;
• distribution (35 - 150 kV), dont la mission principale est de fournir de l'électricité aux gros consommateurs (installations industrielles, complexes agricoles et grandes agglomérations) ;
• fourniture ou fourniture (inférieure à 20 kV), assurant l'approvisionnement en énergie d'autres consommateurs (urbains, industriels et agricoles).

Les lignes électriques aériennes jouent un rôle important dans la formation du système énergétique unifié du pays, dont les bases ont été posées lors de la mise en œuvre du plan GOELRO (Électrification d'État de la Russie). république soviétique il y a environ un siècle pour garantir un haut niveau de fiabilité de l'approvisionnement en énergie et sa tolérance aux pannes.

Selon la structure topologique et la configuration, les lignes électriques aériennes peuvent être ouvertes (radiales), fermées, avec alimentation de secours (contenant deux sources ou plus).

En fonction du nombre de circuits parallèles empruntant un itinéraire, les lignes sont divisées en circuits simples, doubles et multiples (un circuit est un ensemble complet de fils dans un réseau triphasé). Si les circuits ont des valeurs de tension nominale différentes, une telle ligne électrique aérienne est dite combinée. Les chaînes peuvent être attachées soit à un support, soit à différents supports. Naturellement, dans le premier cas, le poids, les dimensions et la complexité du support augmentent, mais la zone de sécurité de la ligne est réduite, ce qui dans les zones densément peuplées joue parfois un rôle déterminant dans l'élaboration du projet.

De plus, la séparation des lignes aériennes et des réseaux est utilisée, en fonction de la conception des neutres (isolés, solidement mis à la terre, etc.) et du mode de fonctionnement (standard, secours, installation).

Zone de sécurité

Pour assurer la sécurité, le fonctionnement normal, la facilité d'entretien et de réparation des lignes électriques aériennes, ainsi que pour prévenir les blessures et les décès, des zones à régime d'utilisation particulier sont introduites le long des itinéraires. Ainsi, la zone de sécurité des lignes électriques aériennes est terrain et l'espace aérien au-dessus, enfermé entre des plans verticaux situés à une certaine distance des fils extérieurs. L'exploitation d'engins de levage et la construction de bâtiments et de structures sont interdites dans les zones protégées. La distance minimale par rapport à la ligne électrique aérienne est déterminée par la tension nominale.

Lors de la traversée de plans d'eau non navigables, la zone de protection des lignes électriques aériennes correspond à des distances similaires, et pour les plans d'eau navigables, sa taille augmente jusqu'à 100 mètres. De plus, les lignes directrices déterminent les distances minimales entre les câbles et la surface du sol, les bâtiments industriels et résidentiels et les arbres. Il est interdit de poser des lignes à haute tension sur les toits des bâtiments (sauf industriels, dans cas particuliers), sur les territoires des institutions pour enfants, des stades, des zones culturelles, de divertissement et commerciales.

Les supports sont des structures en bois, en béton armé, en métal ou en matériaux composites pour assurer la distance requise des fils et câbles de protection contre la foudre par rapport à la surface de la terre. La plupart option budgétaire - étagères en bois, très largement utilisé au siècle dernier dans la construction lignes à haute tension, - sont progressivement mis hors service et de nouveaux ne sont presque jamais installés. Les principaux éléments des supports des lignes aériennes de transport d’électricité comprennent :

• fondations,
• les supports,
• des entretoises,
• vergetures.

Les structures sont divisées en ancre et intermédiaire. Les premiers sont installés en début et en fin de ligne, lorsque le sens du parcours change. Une classe spéciale de supports d'ancrage sont ceux de transition, utilisés aux intersections des lignes électriques aériennes avec artères d'eau, viaducs et objets similaires. Ce sont les structures les plus massives et les plus chargées. DANS cas difficiles leur hauteur peut atteindre 300 mètres !

La résistance et les dimensions de la conception des supports intermédiaires, utilisés uniquement pour les sections droites des itinéraires, ne sont pas si impressionnantes. Selon leur destination, ils sont divisés en transposition (utilisée pour changer l'emplacement des fils de phase), croix, dérivation, réduite et augmentée. Depuis 1976, tous les supports sont strictement unifiés, mais on assiste aujourd'hui à un processus d'abandon de l'utilisation massive de produits standards. Ils essaient d'adapter au maximum chaque itinéraire aux conditions du relief, du paysage et du climat.

La principale exigence en matière de lignes aériennes de transport d’électricité est élevée résistance mécanique. Ils sont divisés en deux classes : non isolés et isolés. Ils peuvent être réalisés sous forme de conducteurs toronnés et monofilaires. Ces derniers, constitués d'une âme en cuivre ou en acier, ne sont utilisés que pour la construction de lignes basse tension.

Les fils toronnés pour lignes électriques aériennes peuvent être en acier, en alliages à base d'aluminium ou de métal pur, en cuivre (ces derniers, en raison de leur coût élevé, ne sont pratiquement pas utilisés sur les longs trajets). Les conducteurs les plus courants sont en aluminium (la lettre « A » est présente dans la désignation) ou en alliages acier-aluminium (grade AC ou ASU (renforcé)). Structurellement, il s'agit de fils d'acier torsadés sur lesquels sont enroulés des conducteurs en aluminium. Ceux en acier sont galvanisés pour se protéger de la corrosion.

La section est choisie en fonction de la puissance transmise et de la chute de tension admissible, caractéristiques mécaniques. Les sections transversales standard des fils produits en Russie sont 6, 10, 16, 25, 35, 50, 70, 95, 120 et 240. Une idée des sections minimales des fils utilisés pour la construction de lignes aériennes peut être obtenu à partir du tableau ci-dessous.

Les dérivations sont souvent réalisées avec des fils isolés (marques APR, AVT). Les produits sont dotés d'un revêtement isolant résistant aux intempéries et d'un câble de support en acier. Les connexions filaires dans les travées sont installées dans des zones non soumises à des contraintes mécaniques. Ils sont assemblés par sertissage (à l'aide de dispositifs et de matériaux appropriés) ou par soudage (avec des blocs de thermite ou un appareil spécial).

Ces dernières années, les fils isolés autoportants ont été de plus en plus utilisés dans la construction de lignes aériennes. Pour les lignes aériennes de transport basse tension, l'industrie produit les qualités SIP-1, -2 et -4, et pour les lignes 10-35 kV - SIP-3.

Sur les itinéraires avec des tensions supérieures à 330 kV, pour éviter les décharges corona, l'utilisation d'une phase divisée est pratiquée - un fil de grande section est remplacé par plusieurs plus petits, fixés ensemble. Avec l'augmentation de la tension nominale, leur nombre passe de 2 à 8.

Raccords linéaires

Les raccords de lignes aériennes de transmission comprennent des traverses, des isolateurs, des pinces et des supports, des bandes et des entretoises, des dispositifs de fixation (supports, pinces, quincaillerie).

La fonction principale de la traverse est de fixer les fils de manière à assurer la distance requise entre les phases opposées. Les produits sont des structures métalliques spéciales constituées de coins, de bandes, de broches, etc. avec une surface peinte ou galvanisée. Il existe environ deux douzaines de tailles et types de traverses standard, pesant de 10 à 50 kg (désignées TM-1...TM22).

Les isolateurs sont utilisés pour une fixation fiable et sûre des fils. Ils sont répartis en groupes, selon le matériau de fabrication (porcelaine, verre trempé, polymères), fonction fonctionnelle (support, passage, entrée) et modalités de fixation aux traverses (goupille, tige et suspension). Les isolateurs sont fabriqués pour une certaine tension, qui doit être indiquée par des marquages ​​alphanumériques. Les principales exigences pour ce type de raccords lors de l'installation de lignes électriques aériennes sont la résistance mécanique et électrique et la résistance à la chaleur.

Pour réduire les vibrations de la ligne et éviter les torsions des fils, des dispositifs d'amortissement spéciaux ou des boucles d'amortissement sont utilisés.

Paramètres techniques et protection

Lors de la conception et de l'installation de lignes électriques aériennes, les caractéristiques les plus importantes suivantes sont prises en compte :

• La longueur de la travée intermédiaire (la distance entre les axes des racks adjacents).
• La distance entre les conducteurs de phase et le plus bas de la surface de la terre (dimension de la ligne).
• La longueur de la guirlande isolante en fonction de la tension nominale.
• Supports sur toute la hauteur.

Vous pouvez avoir une idée des principaux paramètres des lignes électriques aériennes de 10 kV et plus à partir du tableau.

Pour éviter d'endommager les lignes aériennes et d'éviter les arrêts d'urgence lors d'un orage, un paratonnerre en câble acier ou acier-aluminium d'une section de 50-70 mm 2, mis à la terre sur des supports, est installé au-dessus des fils de phase. Il est souvent creux et cet espace est utilisé pour organiser des canaux de communication haute fréquence.

La protection contre les surtensions provoquées par la foudre est assurée par des parafoudres. Si une impulsion de foudre induite se produit sur les fils, une rupture de l'éclateur se produit, à la suite de laquelle la décharge s'écoule vers un support ayant un potentiel de terre sans endommager l'isolation. La résistance du support est réduite à l'aide de dispositifs de mise à la terre spéciaux.

Préparation et installation

Le processus technologique de construction d'une ligne aérienne de transport d'électricité comprend les travaux de préparation, de construction, d'installation et de mise en service. Les premiers comprennent l'achat d'équipements et de matériaux, de béton armé et structures métalliques, étude du projet, préparation du tracé et piquetage, élaboration du PPER (plan de travaux d'installation électrique).

Les travaux de construction comprennent le creusement de fosses, l'installation et l'assemblage de supports, la distribution de kits de renforcement et de mise à la terre le long du parcours. L'installation proprement dite des lignes électriques aériennes commence par le déploiement des fils et des câbles et l'établissement des connexions. Il s'agit ensuite de les soulever sur les supports, de les tendre et de repérer les flèches d'affaissement (la plus grande distance entre le fil et la ligne droite reliant les points de sa fixation aux supports). Enfin, les fils et câbles sont attachés à des isolateurs.

Outre les mesures générales de sécurité, les travaux sur les lignes électriques aériennes nécessitent le respect des règles suivantes :

• Arrêtez tous les travaux à l’approche d’un front d’orage.
• Assurer la protection du personnel contre les effets des fils induits potentiels électriques(court et sol).
• Interdiction de travailler la nuit (sauf pour l'installation d'intersections avec viaducs, voies ferrées), verglas, brouillard et avec des vitesses de vent supérieures à 15 m/s.

Avant la mise en service, vérifiez les dimensions de l'affaissement et de la ligne, mesurez la chute de tension dans les connecteurs et la résistance des dispositifs de mise à la terre.

Entretien et réparation

Selon le règlement du travail, toutes les lignes aériennes supérieures à 1 kV sont soumises à une inspection tous les six mois par le personnel de maintenance, les ingénieurs et les techniciens - une fois par an, pour les défauts suivants :

• jeter des objets étrangers sur les fils ;
• ruptures ou grillages de fils de phase individuels, violation du réglage de l'affaissement (ne doit pas dépasser les valeurs de conception de plus de 5 %) ;
• dommages ou chevauchement des isolateurs, guirlandes, parafoudres ;
• destruction des supports ;
• violations dans la zone de sécurité (stockage de corps étrangers, présence de matériel surdimensionné, rétrécissement de la largeur de dégagement dû à la croissance d'arbres et d'arbustes).

Des inspections extraordinaires du tracé sont effectuées lors de la formation de glace, lors de crues de rivières, d'incendies naturels et d'origine humaine, ainsi qu'après un arrêt automatique. Des contrôles avec levage sur supports sont effectués selon les besoins (au minimum une fois tous les 6 ans).

Si une violation de l'intégrité d'une partie des fils métalliques est détectée (jusqu'à 17 % de la section totale), la zone endommagée est restaurée en appliquant un couplage de réparation ou un bandage. En cas de dommage important, le fil est coupé et reconnecté avec une pince spéciale.

Pendant réparations en cours les voies respiratoires redressent les supports et entretoises branlants, vérifient l'étanchéité de tous les raccords filetés, restaurent la couche de peinture protectrice sur les structures métalliques, la numérotation, les panneaux et les affiches. Mesurez la résistance des dispositifs de mise à la terre.

La révision des lignes électriques aériennes implique l'exécution de tous les travaux de réparation de routine. De plus, une remise en tension complète des fils est effectuée, avec mesure de la résistance de transition des accouplements et tests post-réparation.