Gaisvadu elektrolīniju klasifikācija

20. gadsimta pašā sākumā izcilā serbu izcelsmes izgudrotāja Nikola Tesla strādāja pie bezvadu tīkla enerģijas pārvades opcijas, taču pat pēc gadsimta šāda veida attīstība netika saņemta plaša mēroga rūpnieciskām vajadzībām. Galvenais veids, kā patērētājam piegādāt enerģiju, joprojām ir kabeļu un gaisvadu elektrolīnijas.

Elektropārvades līnijas: mērķis un veidi

Elektropārvades līnija, iespējams, ir visvienkāršākā elektrisko tīklu sastāvdaļa, kas ir daļa no enerģijas iekārtu un ierīču sistēmas, kuras galvenais mērķis ir pārnest elektrisko enerģiju no ražotnēm, kuras to ražo (elektrostacijas), pārveidot un izplatīt (elektrostacijas) patērētājiem. Parasti tas ir visu to elektrisko līniju nosaukums, kuras atrodas ārpus uzskaitītajām elektriskajām iekārtām.

Vēsturiska piezīme: pirmā elektropārvades līnija (līdzstrāva, 2 kV) tika uzbūvēta Vācijā pēc franču zinātnieka F. Depreuksa projekta 1882. gadā. Tā garums bija apmēram 57 km, un tas savienoja Minhenes un Miesbahas pilsētas.

Izmantojot uzstādīšanas un sakārtošanas metodi, kabeļu un gaisvadu elektrolīnijas tiek atdalītas. Pēdējos gados ir būvētas gāzes izolētas līnijas, jo īpaši pilsētu energoapgādei. Tos izmanto, lai pārnestu lielas jaudas ļoti blīvas attīstības apstākļos, lai saglabātu apgabalu, ko aizņem elektropārvades līnijas, un nodrošinātu vides standartus un prasības.

Kabeļu līnijas var izmantot vietās, kur gaisa izkārtojums ir sarežģīts vai neiespējams pēc tehniskiem vai estētiskiem parametriem. Sakarā ar salīdzinošo lētumu, labāku apkopi (vidēji laiks, lai novērstu negadījumu vai nepareizu darbību, ir 12 reizes mazāk) un lielu caurlaides spēju, gaisvadu elektrolīnijas ir vispieprasītākās.

Definīcija Vispārējā klasifikācija

Elektriskā gaisvadu līnija (VLEP) - ierīču komplekts, kas atrodas brīvā dabā un ir paredzēts elektrības pārvadīšanai. Gaisvadu līniju struktūrā ietilpst vadi, šķērsošana ar izolatoriem, balsti. Kā pēdējais dažos gadījumos var izmantot tiltu, estakāžu, ēku un citu konstrukciju konstrukcijas elementus. Gaisvadu elektrolīniju un tīklu būvniecībā un darbībā tiek izmantoti arī dažādi palīgierīces (aizsardzība pret zibens, zemējuma ierīces), papildu un ar tām saistītās iekārtas (augstfrekvences un optiskās šķiedras sakari, starpposma enerģijas noņemšana) un detaļas, kas marķē komponentus.

Pēc pārraidītās enerģijas veida gaisvadu līnijas tiek sadalītas maiņstrāvas un līdzstrāvas tīklos. Pēdējie noteiktu tehnisku grūtību un neefektivitātes dēļ nav plaši izplatīti un tiek izmantoti tikai enerģijas padevei specializētiem patērētājiem: līdzstrāvas piedziņām, elektrolīzes veikaliem, pilsētu kontaktu tīkliem (elektrificētiem transportlīdzekļiem).

Saskaņā ar nominālo spriegumu gaisvadu elektrolīnijas parasti iedala divās lielās klasēs:

1. Zemspriegums, spriegums līdz 1 kV. Valsts standarti nosaka četras nominālās vērtības: 40, 220, 380 un 660 V.
2. Augstspriegums, virs 1 kV. Šeit definētas divpadsmit nominālās vērtības: vidējs spriegums - no 3 līdz 35 kV, augsts - no 110 līdz 220 kV, īpaši augsts - 330, 500 un 700 kV un īpaši augsts - virs 1 MV.

Piezīme: visi sniegtie skaitļi atbilst trīsfāzu tīkla starpfāzu (lineārajam) spriegumam (sešu un divpadsmit fāžu sistēmām nav nopietna rūpnieciskā sadalījuma).

No GOELRO līdz UES

Šajā klasifikācijā ir aprakstīta gaisvadu elektrolīniju infrastruktūra un funkcionalitāte.

Atbilstoši tīkla teritorijas pārklājumam tiek sadalīti:

• īpaši garš (spriegums pārsniedz 500 kV), kas paredzēts reģionālo enerģijas sistēmu savienošanai;
• stumbrs (220, 330 kV), kas kalpo to veidošanai (elektrostaciju savienošana ar sadales iekārtām);
• sadale (35 - 150 kV), kuras galvenais mērķis ir elektroenerģijas piegāde lieliem patērētājiem (rūpniecības objekti, lauksaimniecības komplekss un lielas apmetnes);
• piegādi vai piegādi (zem 20 kV), nodrošinot enerģijas piegādi citiem patērētājiem (pilsētas, rūpniecības un lauksaimniecības).

Gaisvadu elektrolīnijas ir svarīgas valsts vienotās energosistēmas veidošanā, kuras pamats tika likts jaunās padomju republikas GOELRO (Krievijas valsts elektrifikācijas) plāna ieviešanas laikā pirms aptuveni gadsimta, lai nodrošinātu augstu energoapgādes drošumu, tā pieļaujamo kļūdu.

Atbilstoši topoloģiskajai struktūrai un konfigurācijai augstsprieguma elektropārvades līnijas var būt atvērtas (radiālas), slēgtas, ar rezerves (satur divus vai vairākus avotus) jaudu.

Pēc paralēlu ķēžu skaita, kas iet pa vienu ceļu, līnijas tiek sadalītas vienreizējās, divkāršās un daudzslēgās ķēdēs (ķēde nozīmē pilnu trīsfāžu tīkla vadu komplektu). Ja ķēdēm ir atšķirīgas nominālā sprieguma vērtības, tad šādu augstsprieguma līniju sauc par kombinētu. Ķēdes var uzstādīt gan uz viena atbalsta, gan uz dažādiem. Likumsakarīgi, ka pirmajā gadījumā atbalsta masa, izmēri un sarežģītība palielinās, bet līnijas aizsargjosla samazinās, kurai blīvi apdzīvotās vietās dažreiz ir izšķiroša loma projekta sagatavošanā.

Papildus tiek izmantota gaisvadu līniju un tīklu atdalīšana, pamatojoties uz neitrālu darbību (izolēti, pamatīgi iezemēti utt.) Un darbības režīmu (standarta, avārijas, uzstādīšana).

Drošības zona

Lai nodrošinātu augstu sprieguma līniju drošību, normālu darbību, ērtu apkopi un remontu, kā arī lai novērstu ievainojumus un nāvi, maršrutos tiek ieviestas zonas ar īpašu lietošanas režīmu. Tādējādi gaisvadu elektrolīniju drošības zona ir zemes gabals un gaisa telpa virs tā, norobežota starp vertikālām plaknēm, kas atrodas noteiktā attālumā no ārējiem vadiem. Drošības zonās aizliegts celšanas iekārtu darbs, ēku un būvju celtniecība. Minimālo attālumu no gaisvadu elektrolīnijas nosaka ar nominālo spriegumu.

Šķērsojot kuģojamas ūdenstilpes, gaisvadu elektropārvades līniju aizsargjosla atbilst līdzīgiem attālumiem, un kuģojamiem ūdeņiem tās lielums palielinās līdz 100 metriem. Turklāt vadlīnijas nosaka vismazāko vadu noņemšanu no zemes virsmas, rūpniecības un dzīvojamās ēkas, kokus. Aizliegts ierīkot augstsprieguma ceļus virs ēku jumtiem (izņemot ražošanu, īpašos gadījumos), virs bērnu iestāžu teritorijām, stadioniem, kultūras un izklaides un tirdzniecības stāviem.

Elektropārvades līnijas piloni

Atbalsti - konstrukcijas, kas izgatavotas no koka, dzelzsbetona, metāla vai kompozītmateriāliem, lai nodrošinātu nepieciešamo vadu un zibensaizsardzības kabeļu attālumu no zemes virsmas. Budžeta vispiemērotākais variants - koka statīvi, kurus pagājušajā gadsimtā ļoti plaši izmantoja augstsprieguma līniju būvniecībā - pakāpeniski tiek pārtraukti, un jauni gandrīz netiek uzstādīti. Gaisvadu elektrolīniju balstu galvenie elementi ir:

• pamatu pamati
• pakaramie
• balsti
• strijas.

Dizaini ir sadalīti enkurā un starpposmā. Pirmais komplekts līnijas sākumā un beigās, mainot maršruta virzienu. Īpaša enkuru balstu klase ir pārejoša, to izmanto augstsprieguma elektrolīniju krustojumos ar ūdens artērijām, pārvadiem un līdzīgiem objektiem. Šīs ir vismasīvākās un visvairāk noslogotās konstrukcijas. Sarežģītos gadījumos to augstums var sasniegt 300 metrus!

Starpposma balstu konstrukcijas izturība un izmēri, kurus izmanto tikai taisnām sliežu ceļa sekcijām, nav tik iespaidīgi. Atkarībā no mērķa, tie tiek sadalīti transpozīcijā (izmanto, lai mainītu fāzes vadu atrašanās vietu), šķērso, atzarojas, tiek nolaisti un palielināti. Kopš 1976. gada visi balsti ir stingri vienoti, taču mūsdienās notiek process, kurā tiek novērsta tipisku produktu masveida izmantošana. Viņi mēģina katru trasi pēc iespējas pielāgot reljefa, ainavas un klimata apstākļiem.

Gaisvadu elektrolīniju vadi

Galvenā VLEP vadu prasība ir augsta mehāniskā izturība. Tos iedala divās klasēs - neizolētas un izolētas. Tos var izgatavot vairāku vadu un viena vada vadu formā. Pēdējie, kas sastāv no vienas vara vai tērauda serdes, tiek izmantoti tikai zema sprieguma ceļu būvei.

Gaisvadu elektrolīniju dzīslu vadus var izgatavot no tērauda, ​​sakausējumiem, kuru pamatā ir alumīnijs vai tīrs metāls, no vara (pēdējos, ņemot vērā augstās izmaksas, lielos maršrutos, praktiski neizmanto). Visizplatītākie vadītāji ir izgatavoti no alumīnija (apzīmējumā ir burts "A") vai tērauda un alumīnija sakausējumi (AC vai ACS (pastiprināti)). Strukturāli tie ir savīti tērauda stieples, virs kurām ir ietīti alumīnija vadītāji. Cinkots tērauds aizsardzībai pret koroziju.

Sekcija tiek izvēlēta atbilstoši pieļaujamā sprieguma krituma pārraidītajai jaudai, mehāniskiem parametriem. Krievijā ražoto vadu standarta šķērsgriezumi ir 6, 10, 16, 25, 35, 50, 70, 95, 120 un 240. Ideju par vadu minimālo šķērsgriezumu, ko izmanto gaisvadu līniju būvniecībai, var iegūt no zemāk esošās tabulas.

Filiāles tiek veiktas biežāk ar izolētiem vadiem (APR, AVT zīmoli). Produktiem ir laika apstākļu izturīgs izolācijas pārklājums un tērauda nesošais kabelis. Vadu savienojumi laidumos ir uzstādīti vietās, kuras nav pakļautas mehāniskai slodzei. Tie tiek savienoti, saspiežot (izmantojot atbilstošas ​​ierīces un materiālus) vai metinot (ar termītu blokiem vai īpašu aparātu).

Pēdējos gados gaisvadu līniju būvniecībā arvien vairāk tiek izmantoti pašnesošie izolētie vadi. Zemsprieguma augstsprieguma līnijām rūpniecība ražo SIP-1, -2 un -4, bet 10-35 kV līnijām - SIP-3.

Maršrutos ar spriegumu virs 330 kV, lai novērstu koronas izlādi, tiek izmantota dalīta fāze - vienu liela šķērsgriezuma vadu aizstāj ar vairākiem mazākiem, savstarpēji savienotiem. Palielinoties nominālajam spriegumam, to skaits palielinās no 2 līdz 8.

Lineārā pastiprināšana

VLEP veidgabalos ietilpst traversi, izolatori, skavas un balstiekārtas, apšuvumi un stiprinājumi, stiprinājumi (stiprinājumi, skavas, aparatūra).

Traversa galvenā funkcija ir stiepļu nostiprināšana tādā veidā, lai nodrošinātu nepieciešamo attālumu starp pretējām fāzēm. Izstrādājumi ir īpašas metāla konstrukcijas, kas izgatavotas no stūriem, sloksnēm, tapām utt., Ar krāsotu vai cinkotu virsmu. Ir aptuveni divi desmiti izmēru un veidu traversu, kuru svars ir no 10 līdz 50 kg (apzīmēti kā TM-1 ... TM22).

Izolātorus izmanto drošai un drošai vadu nostiprināšanai.Tos sadala grupās atkarībā no izgatavošanas materiāla (porcelāna, rūdīta stikla, polimēriem), funkcionālā mērķa (balsts, caurlaidība, ievads) un stiprināšanas metodēm (tapu, stieni un balstiekārtu). Izolatori tiek izgatavoti zem noteikta sprieguma, kas jānorāda burtu un ciparu marķējumā. Galvenās prasības šāda veida armatūrai, uzstādot gaisvadu elektrolīnijas, ir mehāniskā un elektriskā izturība, karstumizturība.

Lai samazinātu līnijas vibrāciju un novērstu pārtraukumus stiepļu vados, tiek izmantotas īpašas slāpēšanas ierīces vai slāpēšanas cilpas.

Tehniskās specifikācijas un aizsardzība

Projektējot un uzstādot gaisvadu elektrolīnijas, tiek ņemti vērā šādi svarīgi raksturlielumi:

• Starpposma laiduma garums (attālums starp blakus esošo bagāžnieku asīm).
• Attālums starp fāzes vadītājiem un zemāko ir no zemes virsmas (līnijas izmērs).
• Izolatoru virknes garums atbilstoši nominālajam spriegumam.
• Pilns balstu augstums.

No tabulas varat iegūt priekšstatu par 10 kV un augstāku gaisvadu elektrolīniju galvenajiem parametriem.

Lai novērstu gaisvadu līniju bojājumus un ārkārtas izslēgšanu negaisa laikā, virs fāzes vadiem tiek palaists tērauda vai tērauda-alumīnija kabeļu zibens stienis ar šķērsgriezumu 50-70 mm.²iezemēts uz stabiem. Bieži vien tas ir dobs, un šo vietu izmanto, lai organizētu augstfrekvences sakaru kanālus.

Aizsardzību pret pārspriegumu, ko rada zibens spērieni, nodrošina vārstu ierobežotāji. Ja vadiem rodas inducēts zibens impulss, dzirksteles sprauga tiek sadalīta, kā rezultātā izlāde plūst uz balsta, kam ir zemes potenciāls, nesabojājot izolāciju. Atbalsta pretestība tiek samazināta, izmantojot īpašas zemēšanas ierīces.

Sagatavošana un uzstādīšana

Augstsprieguma elektrolīnijas būvniecības tehnoloģiskais process sastāv no sagatavošanas, celtniecības un uzstādīšanas un palaišanas darbiem. Pirmais ietver aprīkojuma un materiālu, dzelzsbetona un metāla konstrukciju iegādi, projekta izpēti, maršruta un piketa sagatavošanu, PER (elektrisko darbu ražošanas plāna) izstrādi.

Būvdarbi ietver bedru rakšanu, balstu uzstādīšanu un montāžu, armatūras un zemējuma komplektu izplatīšanu maršrutā. Gaisvadu elektrolīniju tieša uzstādīšana sākas ar vadu un kabeļu velmēšanu, savienojumu izveidošanu. Tad tos vajadzētu pacelt uz balstiem, izstiept, saskatīt ar sag bultiņām (vislielākais attālums starp stiepli un taisnu līniju, kas savieno tā stiprinājuma punktus ar balstiem). Noslēgumā jāpiebilst, ka izolatoru vadi un kabeļi ir piesaistīti.

Papildus vispārējiem drošības pasākumiem darbs pie gaisvadu elektrolīnijām nozīmē atbilstību šādiem noteikumiem:

• Visu darbu pārtraukšana, tuvojoties negaisa frontei.
• Personāla aizsardzības nodrošināšana no vados radītā elektriskā potenciāla ietekmes (īssavienojums un zemējums).
• Nakts darbu aizliegums (izņemot krustojumu ierīkošanu ar estakādēm, dzelzceļiem), ledu, miglu, ar vēja ātrumu lielāku par 15 m / s.

Pirms nodošanas ekspluatācijā pārbaudiet sag un līnijas izmērus, izmēriet sprieguma kritumu savienotājos, zemējuma ierīču pretestību.

Apkope un remonts

Saskaņā ar darba noteikumiem visas gaisvadu līnijas, kuru spriegums ir lielāks par 1 kV, ik pēc sešiem mēnešiem veic apkopes personāla, inženiertehniskā un tehniskā personāla pārbaudi - reizi gadā šādiem darbības traucējumiem:

• svešķermeņu mešana uz vadiem;
• atsevišķu fāžu vadu pārtraukumi vai izdegšana, sag bultas pielāgošanas pārkāpums (nedrīkst pārsniegt projektēto par vairāk nekā 5%);
• izolatoru, stīgu, ierobežotāja bojājumi vai pārklāšanās;
• balstu iznīcināšana;
• pārkāpumi drošības zonā (svešu priekšmetu glabāšana, pārmērīga aprīkojuma atrašana, izcirtuma platuma sašaurināšana koku un krūmu augšanas dēļ).

Maršruta ārkārtas pārbaudes tiek veiktas ledus veidošanās laikā, upju noplūdes, dabisku un cilvēku izraisītu ugunsgrēku laikā, kā arī pēc automātiskas izslēgšanas. Pārbaudes ar pacelšanos uz balstiem tiek veiktas pēc nepieciešamības (vismaz 1 reizi 6 gados).

Ja tiek pārkāpta stiepļu stiepļu daļas integritāte (līdz 17% no kopējā šķērsgriezuma), bojātā vieta tiek labota, uzliekot remonta uzmavu vai pārsēju. Lielu bojājumu gadījumā stiepli sagriež un atkal savieno ar īpašu skavu.

Pašreizējā elpceļu remonta laikā tiek iztaisnoti nerūsējošie balsti un statņi, tiek pārbaudīta visu vītņu savienojumu necaurlaidība, atjaunots aizsargkrāsas slānis uz metāla konstrukcijām, numerācija, zīmes un plakāti. Izmēra zemējuma ierīču pretestību.

Gaisvadu elektrolīniju kapitālais remonts nozīmē visu notiekošo remontu veikšanu. Turklāt tiek veikta pilnīga vadu vilkšana, izmērot savienojumu pārejas pretestību un veicot pārbaudes pēc remonta.