Klassificering af luftledninger

I begyndelsen af ​​det 20. århundrede arbejdede den enestående opfinder af serbisk oprindelse, Nikola Tesla, med en trådløs mulighed til kraftoverførsel, men selv efter et århundrede modtog en sådan udvikling ikke store industrielle applikationer. Den vigtigste måde at levere energi til forbrugeren er stadig kabel- og luftledninger.

Kraftledninger: formål og typer

Kraftledningen er måske den mest basale komponent i elektriske netværk, som er en del af systemet med elektrisk udstyr og enheder, hvis hovedformål er at overføre elektrisk energi fra fabrikker, der producerer det (kraftværker), konvertering og distribution af (strømstationer) til forbrugere. I almindelige tilfælde er dette navnet på alle elektriske ledninger, der er uden for de anførte elektriske faciliteter.

Historisk note: den første kraftoverførselsledning (DC, 2 kV) blev bygget i Tyskland i henhold til projektet af den franske videnskabsmand F. Depreux i 1882. Det havde en længde på cirka 57 km og forbundt byerne München og Miesbach.

Ved installation og arrangement er kabler og luftledninger adskilt. I de senere år, især til energiforsyningen til megaciteter, er der blevet bygget gasisolerede ledninger. De bruges til at overføre høje kapaciteter under forhold med meget tæt udvikling for at redde det område, der er besat af kraftledninger og sikre miljøstandarder og krav.

Kabellinjer finder anvendelse, hvor indretningen af ​​luft er vanskelig eller umulig ved tekniske eller æstetiske parametre. På grund af den komparative billighed, bedre vedligeholdelighed (i gennemsnit er tiden til eliminering af en ulykke eller funktionsfejl 12 gange mindre) og den høje kapacitet er luftledninger, der er mest efterspurgte.

Definition. Generel klassificering

Electric Overhead Line (VLEP) - et sæt enheder placeret i friluft og designet til at transmittere elektricitet. Strukturen af ​​luftledninger inkluderer ledninger, gennemløb med isolatorer, understøtninger. Som sidstnævnte kan der i nogle tilfælde bruges strukturelle elementer i broer, overgange, bygninger og andre strukturer. Ved konstruktion og drift af luftledninger og netværk anvendes forskellige hjælpefittings (lynbeskyttelse, jordforbindelsesanordninger), yderligere og relateret udstyr (højfrekvens- og fiberoptisk kommunikation, mellemliggende kraftudtag) og komponenter til mærkning af komponenter.

Af karakteren af ​​den transmitterede energi er luftledninger opdelt i AC og DC netværk. Sidstnævnte, på grund af visse tekniske vanskeligheder og ineffektivitet, er ikke udbredt og bruges kun til strømforsyning til specialiserede forbrugere: jævnstrømsdrev, elektrolysebutikker, bykontaktnetværk (elektrificerede køretøjer).

I henhold til den nominelle spænding er luftledninger normalt opdelt i to store klasser:

1. Lavspænding, spænding op til 1 kV. Statlige standarder definerer fire nominelle værdier: 40, 220, 380 og 660 V.
2. Højspænding, over 1 kV. Tolv nominelle værdier er defineret her: mellemspænding - fra 3 til 35 kV, høj - fra 110 til 220 kV, ultrahøj - 330, 500 og 700 kV og ultrahøj - over 1 MV.

Bemærk: alle de angivne tal svarer til interfasespænding (lineær) spænding i et trefaset netværk (seks- og tolvfasesystemer har ikke seriøs industriel distribution).

Fra GOELRO til UES

Følgende klassificering beskriver infrastrukturen og funktionaliteten af ​​luftledninger.

I henhold til dækningen af ​​netværkets område er delt:

• ultra-lang (spænding over 500 kV), designet til at forbinde regionale energisystemer;
• bagagerum (220, 330 kV), der tjener til dannelse af dem (forbindelse af kraftværker med distributionsanlæg);
• distribution (35 - 150 kV), hvis hovedformål er levering af elektricitet til store forbrugere (industrianlæg, landbrugskomplekset og store bosættelser);
• forsyning eller forsyning (under 20 kV), der leverer energiforsyning til andre forbrugere (by, industri og landbrug).

Luftledninger er vigtige i dannelsen af ​​det samlede energisystem i landet, hvis grundlag blev lagt under implementeringen af ​​GOELRO (statselektrificering i Rusland) i den unge sovjetrepublik for ca. et århundrede siden for at sikre en høj grad af pålidelighed af energiforsyning, dens fejltolerance.

I henhold til den topologiske struktur og konfiguration kan højspændingsledningerne være åbne (radiale), lukkede med backup (indeholdende to eller flere kilder) strøm.

Med antallet af parallelle kredsløb, der passerer langs en rute, er linjerne opdelt i enkelt-, dobbelt- og multikredsløb (et kredsløb betyder et komplet sæt ledninger i et trefaset netværk). Hvis kredsløbene har forskellige nominelle spændingsværdier, kaldes en sådan højspændingsledning kombineret. Kæder kan monteres både på en støtte og på forskellige. I det første tilfælde stiger støttens masse, dimensioner og kompleksitet naturligvis, men beskyttelseszonen for linjen mindskes, hvilket i tæt befolkede områder undertiden spiller en afgørende rolle i forberedelsen af ​​projektet.

Derudover bruges adskillelse af luftledninger og netværk baseret på ydelsen af ​​neutraler (isoleret, solidt jordet osv.) Og driftsform (standard, nødsituation, installation).

Sikkerhedszone

For at sikre sikkerhed, normal funktion, let vedligeholdelse og reparation af højspændingsledninger samt for at forhindre personskader og dødsfald indføres zoner med en speciel brugsmetode langs ruterne. Sikkerhedszonen for luftledninger er således et landgrund, og luftrummet over det, lukket mellem lodrette planer, der er i en bestemt afstand fra de ydre ledninger. I sikkerhedszoner forbydes arbejde med løfteudstyr, opførelse af bygninger og strukturer. Den minimale afstand fra luftledningen bestemmes af den nominelle spænding.

Når man krydser ikke-sejlbare vandforekomster, svarer beskyttelseszonen for luftledningsoverførselsledninger til lignende afstande, og for farbare farvande stiger dens størrelse til 100 meter. Derudover bestemmer retningslinjerne den mindste fjernelse af ledninger fra jordoverfladen, industri- og boligbygninger, træer. Det er forbudt at lægge højspændingsruter over bygningernes tag (undtagen produktion i særlige tilfælde) over børnenes institutioners, stadions, kultur- og underholdnings- og handelsgulve.

Pyloner til kraftoverførselsledning

Understøtter - strukturer lavet af træ, armeret beton, metal eller kompositmaterialer for at give den krævede afstand af ledninger og lynbeskyttelseskabler fra jordoverfladen. Den mest budgetmæssige mulighed - træstativer, der blev brugt meget bredt i det forrige århundrede til konstruktion af højspændingsledninger - tages gradvist af, og nye er næsten ikke installeret. Hovedelementerne i understøttelserne af luftledninger inkluderer:

• fundament fundamenter
• rack,
• stivere,
• strækmærker.

Designerne er opdelt i anker og mellemliggende. Det første sæt i begyndelsen og slutningen af ​​linjen, når du ændrer ruttens retning. En speciel klasse af forankringsstøtter er overgangsformer, der bruges i skæringspunktene mellem højspændingsledningerne med vandarterier, overgange og lignende genstande. Dette er de mest massive og stærkt belastede strukturer. I vanskelige tilfælde kan deres højde nå 300 meter!

Styrken og målene ved konstruktionen af ​​mellemstøtterne, der kun bruges til lige sektioner af spor, er ikke så imponerende. Afhængigt af formålet er de opdelt i transposition (bruges til at ændre placeringen af ​​fasetrådene), kryds, forgrening, sænket og øget. Siden 1976 er alle understøtninger strengt forenet, men i dag er der en proces med at bevæge sig væk fra massebrug af typiske produkter. De forsøger at tilpasse hvert spor så meget som muligt til forholdene med en lettelse, landskab og klima.

Ledninger til luftledninger

Det vigtigste krav til VLEP-ledninger er høj mekanisk styrke. De er opdelt i to klasser - ikke-isoleret og isoleret. De kan fremstilles i form af flertrådsledere og enkeltrådsledere. Sidstnævnte, der består af en kobber- eller stålkerne, bruges kun til konstruktion af lavspændingsruter.

Strandede ledninger til luftledninger kan være lavet af stål, legeringer baseret på aluminium eller rent metal, kobber (sidstnævnte på grund af de høje omkostninger på lange ruter anvendes praktisk talt ikke). De mest almindelige ledere er lavet af aluminium (bogstavet "A" findes i betegnelsen) eller stål-aluminiumlegeringer (kvalitet AC eller ACS (forstærket)). Strukturelt set er de snoede ståltråde, som aluminiumledere er viklet over. Stål, til beskyttelse mod korrosion, galvaniseret.

Valget af sektionen foretages i overensstemmelse med den transmitterede effekt af det tilladte spændingsfald, mekaniske egenskaber. Standard tværsnit af ledninger produceret i Rusland er 6, 10, 16, 25, 35, 50, 70, 95, 120 og 240. En idé om det minimale tværsnit af ledninger, der bruges til konstruktion af luftledninger, kan fås fra nedenstående tabel.

Grener udføres oftere med isolerede ledninger (april, AVT-mærker). Produkterne har en vejrbestandig isoleringsbelægning og et stålkabel. Trådforbindelserne i spennene er monteret i områder, der ikke er udsat for mekanisk belastning. De splejses ved hjælp af komprimering (med brug af passende anordninger og materialer) eller ved svejsning (med termitblokke eller et specielt apparat).

I de senere år anvendes selvbærende isolerede ledninger i stigende grad til konstruktion af luftledninger. For lavspændingshøjspændingsledninger producerer industrien SIP-1, -2 og -4 og for 10-35 kV linjer - SIP-3.

På ruter med spændinger over 330 kV, for at forhindre koronaudladning, praktiseres brugen af ​​en delt fase - en ledning i et stort tværsnit erstattes af flere mindre, bundet til hinanden. Med en stigning i den nominelle spænding stiger deres antal fra 2 til 8.

Lineær forstærkning

VLEP fittings inkluderer traverser, isolatorer, klemmer og ophæng, trim og seler, fastgørelseselementer (beslag, klemmer, hardware).

Traversens hovedfunktion er at fastgøre ledningerne på en sådan måde, at de giver den nødvendige afstand mellem de modsatte faser. Produkterne er specielle metalstrukturer lavet af hjørner, bånd, stifter osv. Med en malet eller galvaniseret overflade. Der er omkring to dusin størrelser og typer af gennemkørsler, der vejer fra 10 til 50 kg (betegnet som TM-1 ... TM22).

Isolatorer bruges til pålidelig og sikker fastgørelse af ledninger.De er opdelt i grupper, afhængigt af fremstillingsmaterialet (porcelæn, hærdet glas, polymerer), funktionelt formål (støtte, passage, introduktion) og metoder til fastgørelse til traverser (stift, stang og vedhæng). Isolatorer fremstilles under en bestemt spænding, som skal angives i den alfanumeriske markering. De vigtigste krav til denne type fittings ved installation af luftledninger er mekanisk og elektrisk styrke, varmemodstand.

For at reducere linjevibrationer og forhindre brud i trådtråde bruges specielle dæmpeanordninger eller dæmpningsløjfer.

Tekniske specifikationer og beskyttelse

Ved design og installation af luftledninger tages følgende vigtige egenskaber med i betragtning:

• Længden af ​​mellemspændet (afstanden mellem akserne i tilstødende stativer).
• Afstanden mellem faseledere og den laveste er fra jordoverfladen (liniedimension).
• Længden af ​​isolatorstrengen i henhold til nominel spænding.
• Støtternes fulde højde.

Du kan få en idé om de vigtigste parametre for luftledninger på 10 kV og derover fra tabellen.

For at forhindre skader på luftledninger og forhindre nødstop under tordenvejr startes en lyn- eller stål-aluminiumkabel lynstang med et tværsnit på 50-70 mm over fasetråd²jordet på stænger. Ofte er det hul, og dette rum bruges til at organisere højfrekvente kommunikationskanaler.

Beskyttelse mod overspænding, der opstår som følge af lynnedslag, ydes af ventilarrangører. I tilfælde af en induceret lynimpuls, der opstår på ledningerne, forekommer der en nedbrydning af gnistspalten, hvilket resulterer i, at udledningen løber ud på en understøtning med jordpotentiale uden at beskadige isoleringen. Støttens modstand reduceres ved hjælp af specielle jordforbindelsesenheder.

Forberedelse og installation

Den teknologiske konstruktion af højspændingsledningen består af forberedelses-, konstruktions- og installationsarbejder. Den første inkluderer køb af udstyr og materialer, armeret beton og metalkonstruktioner, studiet af projektet, forberedelse af ruten og staket, udvikling af PER (plan for produktion af elektrisk arbejde).

Bygningsarbejde inkluderer gravehuller, montering og samling af understøtninger, distribution af armerings- og jordforbindelsessæt langs ruten. Direkte installation af luftledninger begynder med at rulle ledningerne og kablerne og oprette forbindelser. Derefter følger deres stigning til understøtterne, spænding, syn på pilens pile (den største afstand mellem ledningen og den rette linje, der forbinder dens fastgørelsespunkter til understøttelserne). Afslutningsvis er ledningerne og kablerne på isolatorerne bundet.

Foruden generelle sikkerhedsforanstaltninger indebærer arbejde på luftledninger, at følgende regler overholdes:

• Stop af alt arbejde, når man nærmer sig en tordenvejrfront.
• Sikre beskyttelse af personale mod virkningerne af elektriske potentialer induceret i ledningerne (kortslutning og jordforbindelse).
• Forbud mod natarbejde (bortset fra installation af kryds med overganger, jernbaner), is, tåge med en vindhastighed på mere end 15 m / s.

Før idriftsættelse, skal du tænke på lukke- og liniedimensionerne, måle spændingsfaldet i konnektorerne, jordforbindelsesenhedernes modstand.

Service og reparation

I henhold til arbejdsbestemmelserne er alle luftledninger over 1 kV hver sjette måned underlagt inspektion af vedligeholdelsespersonale, teknik og teknisk personale - en gang om året for følgende fejl:

• kaste fremmedlegemer på ledninger;
• brud eller udbrænding af individuelle fasetråd, krænkelse af justeringen af ​​pilens pile (bør ikke overstige designet med mere end 5%);
• beskadigelse eller overlapning af isolatorer, strenge, afstikker;
• ødelæggelse af støtter;
• krænkelser i sikkerhedszonen (opbevaring af fremmede genstande, finde stort udstyr, indsnævre bredden af ​​lysningen på grund af væksten af ​​træer og buske).

Ekstraordinære inspektioner af ruten udføres under isdannelse, under spild af floder, naturlige og menneskeskabte brande samt efter en automatisk lukning. Inspektioner med stigning på understøttelserne udføres efter behov (mindst 1 gang på 6 år).

I tilfælde af krænkelse af integriteten af ​​en del af trådtrådene (op til 17% af det samlede tværsnit), repareres det beskadigede område ved at anvende en reparationsmuffe eller bandage. I tilfælde af store skader skæres ledningen og forbindes igen med en speciel klemme.

Under den aktuelle reparation af luftvejene udjævnes de skændige understøtninger og stivere, tætheden af ​​alle gevindforbindelser kontrolleres, beskyttelsesmalingen på metalkonstruktionerne, nummerering, skilte og plakater gendannes. Mål modstanden til jordforbindelsesenhederne.

Overhaling af luftledninger indebærer, at alle igangværende reparationer udføres. Derudover udføres en fuld trækning af ledningerne med måling af koblingenes overgangsmodstand og udførelse af testhændelser efter reparation.