متى يتم استخدام خطوط الكهرباء العلوية؟ خطوط الهواء والكابلات

خط الكهرباء

خطوط الكهرباء

خط الكهرباء(TL) - أحد مكونات الشبكة الكهربائية ، وهو نظام لمعدات الطاقة مصمم لنقل الكهرباء.

وفقًا لـ MPTEEP (القواعد المشتركة بين القطاعات للتشغيل الفني للتركيبات الكهربائية الاستهلاكية) خط الكهرباء- خط كهربائي يمتد خارج محطة توليد الكهرباء أو محطة فرعية ومخصص لنقل الطاقة الكهربائية.

يميز هواءو خطوط طاقة الكابلات.

يتم نقل المعلومات أيضًا عبر خطوط الكهرباء باستخدام إشارات عالية التردد ؛ وفقًا للتقديرات ، يتم استخدام حوالي 60 ألف قناة HF في روسيا عبر خطوط الكهرباء. يتم استخدامها للتحكم الإشرافي ونقل بيانات القياس عن بعد وإشارات حماية الترحيل وأتمتة الطوارئ.

خطوط الكهرباء العلوية

خط الكهرباء العلوية(VL) - جهاز مصمم لنقل أو توزيع الطاقة الكهربائية من خلال الأسلاك الموجودة في الهواء الطلق والمرفقة بمساعدة الحواجز (الأقواس) والعوازل والتجهيزات للدعامات أو الهياكل الأخرى (الجسور والجسور).

تكوين VL

• أجهزة التقسيم
• خطوط اتصال الألياف الضوئية (على شكل كبلات منفصلة ذاتية الدعم ، أو مدمجة في كابل حماية من الصواعق ، وسلك طاقة)
• معدات مساعدة لاحتياجات التشغيل (معدات اتصال عالية التردد ، قوة إقلاع سعوية ، إلخ.)

المستندات التي تنظم الخطوط الهوائية

تصنيف VL

حسب نوع التيار

• الخط الهوائي للتيار المتردد
• خط النفقات العامة DC

بشكل أساسي ، تُستخدم الخطوط العلوية لنقل التيار المتردد وفي بعض الحالات فقط (على سبيل المثال ، لتوصيل أنظمة الطاقة ، وتشغيل شبكة اتصال ، وما إلى ذلك) تستخدم خطوط التيار المباشر.

بالنسبة لخطوط التيار المتردد العلوية ، تم اعتماد مقياس فئة الجهد التالي: AC - 0.4 ، 6 ، 10 ، (20) ، 35 ، 110 ، 150 ، 220 ، 330 ، 400 (محطة فيبورغ الفرعية - فنلندا) ، 500 ، 750 و 1150 كيلو فولت ؛ ثابت - 400 كيلو فولت.

بالميعاد

• خطوط علوية طويلة جدًا بجهد 500 كيلو فولت وما فوق (مصممة لتوصيل أنظمة الطاقة الفردية)
• الخطوط الهوائية الرئيسية بجهد 220 و 330 كيلو فولت (مصممة لنقل الطاقة من محطات الطاقة القوية ، وكذلك لتوصيل أنظمة الطاقة والجمع بين محطات الطاقة داخل أنظمة الطاقة - على سبيل المثال ، توصيل محطات الطاقة بنقاط التوزيع)
• خطوط التوزيع العلوية بجهد 35 و 110 و 150 كيلو فولت (مخصصة لإمداد الطاقة للمؤسسات والمستوطنات في المناطق الكبيرة - تربط نقاط التوزيع بالمستهلكين)
• VL 20 كيلوفولت فأقل ، لتزويد المستهلكين بالكهرباء

بالجهد

• VL حتى 1 كيلو فولت (VL من فئة الجهد الأدنى)
• VL أعلى من 1 كيلو فولت
  • VL 1-35 kV (فئة الجهد المتوسط ​​VL)
  • VL 110-220 kV (VL لفئة الجهد العالي)
  • VL 330-500 kV (VL لفئة الجهد العالي جدًا)
  • VL 750 kV وما فوق (VL لفئة الجهد العالي جدًا)

تختلف هذه المجموعات بشكل كبير في المتطلبات من حيث شروط التصميم والهياكل.

حسب طريقة تشغيل المحايدين في التركيبات الكهربائية

• شبكات ثلاثية الطور ذات محايد غير مؤرض (معزول) (المحايد غير متصل بجهاز التأريض أو متصل به من خلال أجهزة ذات مقاومة عالية). في روسيا ، يتم استخدام مثل هذا الوضع المحايد في الشبكات ذات الجهد الكهربائي 3-35 كيلو فولت مع التيارات المنخفضة لأعطال الأرض أحادية الطور.
• شبكات ثلاثية الطور ذات محايد مؤرض (معوض) (يتم توصيل الناقل المحايد بالأرض من خلال محاثة). في روسيا ، يتم استخدامه في الشبكات بجهد 3-35 كيلو فولت مع التيارات العالية لأعطال الأرض أحادية الطور.
• شبكات ثلاثية الطور ذات محايد مؤرض بشكل فعال (شبكات الجهد العالي والعالي الإضافي ، المحايدون متصلون بالأرض مباشرة أو من خلال مقاومة نشطة صغيرة). في روسيا ، هذه شبكات بجهد 110 و 150 وجزئيًا 220 كيلوفولت ، أي الشبكات التي تُستخدم فيها المحولات ، وليس المحولات الآلية ، تتطلب التأريض الصم الإلزامي للمحايد وفقًا لطريقة التشغيل.
• شبكات محايدة ذات أرضية صلبة (يتم توصيل المحول المحايد أو المولد بجهاز التأريض مباشرة أو من خلال مقاومة منخفضة). وتشمل هذه الشبكات بجهد أقل من 1 كيلوفولت ، وكذلك شبكات بجهد 220 كيلوفولت وما فوق.

حسب طريقة التشغيل حسب الحالة الميكانيكية

• خط علوي للتشغيل العادي (الأسلاك والكابلات غير مكسورة)
• عملية طوارئ الخط العلوي (مع كسر كامل أو جزئي للأسلاك والكابلات)
• خط علوي لوضع التثبيت للتشغيل (أثناء تركيب الدعامات والأسلاك والكابلات)

العناصر الرئيسية للخطوط الهوائية

• مسار- موضع محور الخط العلوي على سطح الأرض.
• أوتاد(PC) - الأجزاء التي يتم تقسيم المسار إليها ، ويعتمد طول الكمبيوتر على الجهد الاسمي للخط العلوي ونوع التضاريس.
• علامة صفر اعتصاميمثل بداية الطريق.
• علامة المركزيشير إلى مركز موقع الدعم العيني على مسار الخط العلوي قيد الإنشاء.
• اعتصام الإنتاج- تركيب لافتات اعتصام ووسط على الطريق وفق بيان وضع الدعامات.
• مؤسسة الدعم- هيكل مدمج في الأرض أو يرتكز عليه وينقل الأحمال إليه من الدعائم والعوازل والأسلاك (الكابلات) ومن المؤثرات الخارجية (الجليد والرياح).
• مؤسسة الأساس- تربة الجزء السفلي من الحفرة التي تستوعب الحمل.
• يولد(طول الامتداد) - المسافة بين مركزي الدعامتين حيث يتم تعليق الأسلاك. يميز متوسط(بين دعامتين وسيطتين متجاورتين) و مذيع الأخبار(بين دعامات المرساة) يمتد. فترة الانتقال- امتداد يعبر أي هيكل أو عائق طبيعي (نهر ، واد).
• زاوية دوران الخط- الزاوية α بين اتجاهات مسار الخط العلوي في الامتدادات المجاورة (قبل الانعطاف وبعده).
• تبلد- المسافة العمودية بين أدنى نقطة في السلك في الامتداد والخط المستقيم الذي يربط نقاط ربطه بالدعامات.
• حجم السلك- المسافة العمودية من أدنى نقطة في السلك في الامتداد إلى الهياكل الهندسية المتقاطعة أو سطح الأرض أو الماء.
• بلوم (الحلقة) - قطعة من السلك تربط الأسلاك الممتدة الخاصة بامتدادات المرساة المجاورة على دعامة المرساة.

خطوط طاقة الكابلات

خط كهرباء الكابل(KL) - هو خط لنقل الكهرباء أو نبضاته الفردية ، ويتألف من واحد أو أكثر من الكابلات المتوازية مع ربط وقفل ونهاية الأكمام (أطراف) ومثبتات ، وللخطوط المملوءة بالزيت ، بالإضافة إلى مغذيات و زيوت نظام إنذار الضغط.

حسب التصنيفتشبه خطوط الكابلات الخطوط العلوية

يتم تقسيم خطوط الكابلات حسب شروط المرور

• تحت الارض
• بالمباني
• تحت الماء

تركيبات الكابلات

• نفق الكابل- هيكل مغلق (ممر) به هياكل داعمة موضوعة فيه لوضع الكابلات وصناديق الكابلات عليها ، مع مرور مجاني بطول كامل ، مما يسمح بتمديد الكابلات وإصلاحها وفحص خطوط الكابلات.

• وصلة القناة- مغلق ومدفون (جزئيًا أو كليًا) في الأرض والأرضية والسقف وما إلى ذلك. هيكل غير سالك مصمم لاستيعاب الكابلات ، ولا يمكن إجراء التمديد والتفتيش والإصلاح إلا بعد إزالة الأرضية.

• رمح الكابل- هيكل كبل عمودي (عادةً ما يكون مستطيلاً) ، يكون ارتفاعه أكبر بعدة مرات من جانب القسم ، ومجهز بأقواس أو سلم للأشخاص للتحرك على طوله (أعمدة المرور) أو جدار كليًا أو جزئيًا قابل للإزالة (ألغام بدون مرور).

• أرضية الكابل- جزء من المبنى محاط بالأرضية والأرضية أو بغطاء بحيث لا تقل المسافة بين الأرضية والأجزاء البارزة من الأرضية أو الغطاء عن 1.8 م.

• طابق مزدوج- تجويف محاط بجدران الغرفة وتداخل بين الطوابق وأرضية الغرفة بألواح قابلة للإزالة (على كامل أو جزء من المنطقة).

• كتلة الكابل- هيكل الكابلات مع مواسير (قنوات) لتمديد الكابلات فيها مع الآبار الخاصة بها.

• كاميرا كابل- هيكل كابل تحت الأرض مغلق ببلاطة خرسانية عمياء قابلة للإزالة ، مصممة لوضع صناديق الكابلات أو لسحب الكابلات إلى كتل. تسمى الغرفة التي تحتوي على فتحة لدخولها بئر كابل.

• رف كابل- هيكل كابل ممتد مائل أو أفقي مفتوح فوق الأرض أو الأرض. يمكن أن يكون ممر الكابلات سالكًا أو غير ممر.

• معرض الكابلات- فوق الأرض أو الأرض مغلق كليًا أو جزئيًا (على سبيل المثال ، بدون جدران جانبية) هيكل كابل ممتد مائل أو أفقي.

حسب نوع العزل

ينقسم عزل خط الكابل إلى نوعين رئيسيين:

• سائل
  • زيت الكابلات
• الصعب
  • زيت ورقي
  • كلوريد البوليفينيل (PVC)
  • الورق المطاطي (RIP)
  • البولي إيثيلين المتصالب (XLPE)
  • مطاط الإيثيلين البروبيلين (EPR)

لم يتم الإشارة هنا إلى العزل الغازي وبعض أنواع العزل السائل والصلب نظرًا لاستخدامها النادر نسبيًا في وقت كتابة هذا التقرير.

خسائر في خطوط الكهرباء

يعتمد فقدان الكهرباء في الأسلاك على قوة التيار ، لذلك عند نقله عبر مسافات طويلة ، يزداد الجهد عدة مرات (تقليل قوة التيار بنفس المقدار) بمساعدة محول ، والذي ، عند نقل نفس الطاقة ، يمكن أن تقلل بشكل كبير من الخسائر. ومع ذلك ، مع زيادة الجهد ، تبدأ أنواع مختلفة من ظواهر التفريغ في الحدوث.

قيمة أخرى مهمة تؤثر على كفاءة خطوط نقل الطاقة هي cos (f) - وهي القيمة التي تميز نسبة الطاقة النشطة والقوة التفاعلية.

في الخطوط العلوية للجهد العالي للغاية ، هناك خسائر في الطاقة النشطة للإكليل (تفريغ الهالة). تعتمد هذه الخسائر إلى حد كبير على الظروف الجوية (في الطقس الجاف ، تكون الخسائر أقل ، على التوالي ، في المطر ، والرذاذ ، والثلج ، وتزيد هذه الخسائر) وانقسام السلك في مراحل الخط. خسائر كورونا لخطوط الفولتية المختلفة لها قيمها الخاصة (لخط علوي 500 كيلو فولت ، يبلغ متوسط ​​خسائر الهالة السنوية حوالي ΔР = 9.0 - 11.0 كيلو واط / كم). نظرًا لأن تفريغ الهالة يعتمد على التوتر على سطح السلك ، يتم استخدام تقسيم الطور لتقليل هذا التوتر في الخطوط العلوية ذات الجهد العالي جدًا. أي ، بدلاً من سلك واحد ، يتم استخدام ثلاثة أسلاك أو أكثر في المرحلة. تقع هذه الأسلاك على مسافة متساوية من بعضها البعض. اتضح أن نصف القطر المكافئ لمرحلة الانقسام ، وهذا يقلل من التوتر على سلك منفصل ، مما يقلل بدوره من الخسائر على الهالة.

المؤلفات

• أعمال التركيبات الكهربائية. في 11 كتابا. الكتاب. 8. الجزء 1. خطوط الكهرباء العلوية: Proc. بدل للمدارس المهنية. / ماجدين ف. إد. أ.ن.تريفونوفا. - م: المدرسة العليا ، 1991. - 208 برقم ISBN 5-06-001074-0
• Rozhkova L. D.، Kozulin V. S. المعدات الكهربائية للمحطات والمحطات الفرعية: كتاب مدرسي للمدارس الفنية. - الطبعة الثالثة ، المنقحة. وإضافية - م: Energoatomizdat ، 1987. - 648 ص: مريض. بنك البحرين والكويت 31.277.1 R63.5
• تصميم الجزء الكهربائي للمحطات والمحطات الفرعية: Proc. بدل / بتروفا إس إس ؛ إد. م. مارتينوف. - لام: LPI im. م. كلاشينكوفا ، 1980. - 76 ص. UDC 621.311.2 (0.75.8)

العناصر الرئيسية للخطوط العلوية هي الأسلاك والعوازل والتجهيزات الخطية والدعامات والأساسات. على الخطوط العلوية للتيار المتردد ثلاثي الطور ، يتم تعليق ثلاثة أسلاك على الأقل تشكل دائرة واحدة ؛ على الخطوط الهوائية DC - سلكان على الأقل.

حسب عدد الدوائر ، تنقسم الخطوط العلوية إلى دائرة واحدة ودائرتين ومتعددة الدوائر. يتم تحديد عدد الدوائر بواسطة مخطط إمداد الطاقة والحاجة إلى التكرار. إذا كانت هناك حاجة إلى دائرتين وفقًا لمخطط إمداد الطاقة ، فيمكن تعليق هذه الدوائر على خطين منفصلين منفصلين بدائرة مفردة مع دعامات أحادية الدائرة أو على خط علوي مزدوج الدائرة مع دعامات مزدوجة الدائرة. المسافة / بين الدعامات المجاورة تسمى الامتداد ، والمسافة بين دعامات نوع المرساة تسمى قسم المرساة.

الأسلاك المعلقة على العوازل (أ ، - طول الطوق) إلى الدعامات (الشكل 5.1 ، أ) تتدلى على طول خط السلسلة. المسافة من نقطة التعليق إلى أدنى نقطة في السلك تسمى الترهل /. يحدد حجم اقتراب السلك من الأرض A ، والذي يساوي بالنسبة للمنطقة المأهولة: حتى سطح الأرض حتى 35 و PO kV - 7 م ؛ 220 كيلو فولت - 8 م ؛ للمباني أو الهياكل حتى 35 كيلو فولت - 3 م ؛ 110 كيلو فولت - 4 م ؛ 220 كيلو فولت - 5 متر طول الامتداد / يتحدد حسب الظروف الاقتصادية. يبلغ طول الامتداد حتى 1 كيلو فولت عادةً 30 ... 75 مترًا ؛ PO kV - 150 ... 200 م ؛ 220 كيلو فولت - حتى 400 متر.

أنواع أعمدة الكهرباء

اعتمادًا على طريقة تعليق الأسلاك ، تكون الدعامات:

1. وسيط ، حيث يتم تثبيت الأسلاك في المشابك الداعمة ؛
2. نوع المرساة ، يستخدم لشد الأسلاك ؛ على هذه الدعامات ، يتم تثبيت الأسلاك في مشابك التوتر ؛
3. الزاوية ، والتي يتم تثبيتها على زوايا دوران الخط العلوي مع تعليق الأسلاك في المشابك الداعمة ؛ يمكن أن تكون وسيطة ، متفرعة وزاوية ، نهاية ، زاوية مرساة.

ومع ذلك ، يتم تقسيم دعامات الخطوط العلوية التي تزيد عن 1 كيلو فولت إلى نوعين من المراسي ، والتي تدرك تمامًا توتر الأسلاك والكابلات في الامتدادات المجاورة ؛ وسيط ، لا يدرك توتر الأسلاك أو يدرك جزئيًا.

على الخطوط العلوية ، يتم استخدام أعمدة خشبية (الشكل 5 لتر ، ب ، ج) ، أعمدة خشبية من الجيل الجديد (الشكل 5.1 ، د) ، الصلب (الشكل 5.1 ، هـ) وأعمدة الخرسانة المسلحة.

دعامات خشبية VL

لا تزال الأعمدة الخشبية للخطوط الهوائية منتشرة على نطاق واسع في البلدان ذات المحميات الحرجية. مزايا الخشب كمواد للدعامات هي: ثقل نوعي منخفض ، قوة ميكانيكية عالية ، خصائص عزل كهربائية جيدة ، تشكيلة دائرية طبيعية. عيب الخشب هو تسوسه ، لتقليل المطهرات المستخدمة.

طريقة فعالة لمكافحة التعفن هو تشريب الخشب بالمطهرات الزيتية. في الولايات المتحدة ، يجري الانتقال إلى أعمدة الخشب اللاصق.

بالنسبة للخطوط العلوية بجهد 20 و 35 كيلو فولت ، والتي تستخدم فيها عوازل المسامير ، يُنصح باستخدام دعامات أحادية العمود على شكل شمعة بترتيب مثلثي من الأسلاك. على خطوط النقل العلوية 6-35 كيلو فولت مع عوازل دبوس ، لأي ترتيب للأسلاك ، يجب ألا تقل المسافة بينهما D ، m ، عن القيم التي تحددها الصيغة

حيث U - الخطوط ، kV ؛ - أكبر ارتخاء يتوافق مع الامتداد الكلي ، م ؛ ب - سمك جدار الجليد مم (لا يزيد عن 20 مم).

بالنسبة للخطوط العلوية بجهد 35 كيلو فولت وما فوق مع عوازل التعليق بترتيب أفقي للأسلاك ، يتم تحديد الحد الأدنى للمسافة بين الأسلاك ، م ، بواسطة الصيغة

يتكون الحامل الداعم من مركب: الجزء العلوي (الحامل نفسه) مصنوع من جذوع الأشجار 6.5 ... أو من جذوع الأشجار 4.5 ... بطول 6.5 متر.تجمع الدعامات المركبة مع الخرسانة المسلحة بين مزايا الخرسانة المسلحة والخشب الدعامات: مقاومة البرق ومقاومة الاضمحلال عند نقطة التلامس مع الأرض. يتم توصيل الحامل مع ربيب بضمادات سلكية مصنوعة من سلك فولاذي بقطر 4 ... 6 مم ، مشدود بلف أو برغي شد.

دعامات المرساة والزاوية المتوسطة للخطوط العلوية 6-10 كيلو فولت مصنوعة على شكل هيكل على شكل حرف A مع رفوف مركبة.

أعمدة نقل الصلب

تستخدم على نطاق واسع في الخطوط الهوائية بجهد 35 كيلو فولت وما فوق.

وفقًا للتصميم ، يمكن أن تكون دعامات الفولاذ من نوعين:

1. برج أو عمود واحد (انظر الشكل 5.1 ، هـ) ؛
2. البوابة ، والتي ، وفقًا لطريقة التثبيت ، مقسمة إلى دعامات ودعامات قائمة بذاتها على الأقواس.

ميزة دعامات الفولاذ هي قوتها العالية ، والعيب هو قابليتها للتآكل ، الأمر الذي يتطلب دهانًا دوريًا أو تطبيق طلاء مضاد للتآكل أثناء التشغيل.

الدعامات مصنوعة من منتجات ملفوفة بزاوية فولاذية (تستخدم بشكل أساسي زاوية متساوية الساقين) ؛ يمكن تصنيع دعامات انتقالية عالية من أنابيب فولاذية. في مفاصل العناصر ، يتم استخدام صفائح فولاذية مختلفة السماكة. بغض النظر عن التصميم ، يتم تصنيع الدعامات الفولاذية في شكل هياكل شبكية مكانية.

أعمدة نقل الطاقة من الخرسانة المسلحة

بالمقارنة مع المعادن ، فهي أكثر متانة واقتصادية في التشغيل ، لأنها تتطلب القليل من الصيانة والإصلاح (إذا أخذنا دورة الحياة ، فإن الخرسانة المسلحة تكون أكثر استهلاكا للطاقة). الميزة الرئيسية للدعامات الخرسانية المسلحة هي تقليل استهلاك الصلب بنسبة 40 ... 75٪ ، العيب هو الكتلة الكبيرة. وفقًا لطريقة التصنيع ، يتم تقسيم دعامات الخرسانة المسلحة إلى مواد خرسانية في موقع التثبيت (في الغالب ، يتم استخدام هذه الدعامات في الخارج) ومسبقة الصنع.

يتم تثبيت الجسور على جذع عمود دعم الخرسانة المسلحة باستخدام براغي يتم تمريرها عبر فتحات خاصة في العمود ، أو باستخدام مشابك فولاذية تغطي الجذع ومثبتات لربط أطراف أحزمة النقل بها. يتم جلفنة عبور المعادن بالغمس الساخن مبدئيًا ، لذا فهي لا تتطلب عناية خاصة وإشرافًا أثناء التشغيل لفترة طويلة.

تصنع أسلاك الخطوط العلوية غير معزولة ، وتتكون من واحد أو أكثر من الأسلاك الملتوية. الأسلاك أحادية الأسلاك ، التي تسمى الأسلاك أحادية الأسلاك (وهي مصنوعة من مقطع عرضي من 1 إلى 10 مم 2) ، لها قوة أقل وتستخدم فقط في الخطوط العلوية بجهد يصل إلى 1 كيلو فولت. تُستخدم الأسلاك متعددة الأسلاك الملتوية من عدة أسلاك في الخطوط العلوية لجميع الفولتية.

يجب أن تتمتع مواد الأسلاك والكابلات بموصلية كهربائية عالية ، وقوة كافية ، وتتحمل التأثيرات الجوية (في هذا الصدد ، تكون الأسلاك النحاسية والبرونزية هي الأكثر مقاومة ، وأسلاك الألمنيوم عرضة للتآكل ، خاصة على سواحل البحر ، حيث توجد الأملاح في الهواء ؛ يتم تدمير الأسلاك الفولاذية حتى في ظل الظروف الجوية العادية).

بالنسبة للخطوط العلوية ، يتم استخدام أسلاك فولاذية أحادية الأسلاك بقطر 3.5 ؛ 4 و 5 مم وأسلاك نحاسية يصل قطرها إلى 10 مم. يرجع تقييد الحد الأدنى إلى حقيقة أن الأسلاك ذات القطر الأصغر لها قوة ميكانيكية غير كافية. الحد الأعلى محدود بسبب حقيقة أن الانحناءات في سلك أحادي السلك بقطر أكبر يمكن أن تسبب تشوهات دائمة في طبقاته الخارجية مما يقلل من قوتها الميكانيكية.

تتمتع الأسلاك المجدولة ، الملتوية من عدة أسلاك ، بمرونة كبيرة ؛ يمكن تصنيع هذه الأسلاك بأي قسم (يتم تصنيعها بقسم من 1.0 إلى 500 مم 2).

يتم تحديد أقطار الأسلاك الفردية وعددها بحيث يعطي مجموع المقاطع العرضية للأسلاك الفردية إجمالي المقطع العرضي للسلك المطلوب.

كقاعدة عامة ، تصنع الأسلاك المجدولة من أسلاك مستديرة ، مع وضع سلك واحد أو أكثر من نفس القطر في المركز. طول السلك الملتوي أطول قليلاً من طول السلك المقاس على طول محوره. يؤدي هذا إلى زيادة الكتلة الفعلية للسلك بنسبة 1 ... 2٪ مقارنة بالكتلة النظرية ، والتي يتم الحصول عليها بضرب قسم السلك في الطول والكثافة. تفترض جميع الحسابات الوزن الفعلي للسلك كما هو محدد في المعايير ذات الصلة.

تشير درجات الأسلاك العارية إلى:

• الحروف M ، A ، AC ، PS - مادة الأسلاك ؛
• الأشكال - المقطع بالمليمتر المربع.

يمكن أن يكون سلك الألمنيوم أ:

• الصف AT (الثابت غير الملدن)
• AM (صلب ناعم) سبائك AN ، AZh ؛
• AS ، ASHS - من قلب فولاذي وأسلاك ألمنيوم ؛
• PS - من الأسلاك الفولاذية ؛
• PST - مصنوعة من أسلاك الفولاذ المجلفن.

على سبيل المثال ، يشير A50 إلى سلك من الألومنيوم بمقطع عرضي 50 مم 2 ؛

• AC50 / 8 - سلك من الصلب والألمنيوم مع مقطع من جزء الألومنيوم يبلغ 50 مم 2 ، قلب فولاذي 8 مم 2 (في الحسابات الكهربائية ، تؤخذ موصلية جزء الألومنيوم فقط من السلك في الاعتبار) ؛
• PSTZ، 5، PST4، PST5 - أسلاك فولاذية أحادية الأسلاك ، حيث تتوافق الأرقام مع قطر السلك بالمليمترات.

الكابلات الفولاذية المستخدمة في الخطوط العلوية للحماية من الصواعق مصنوعة من الأسلاك المجلفنة ؛ يجب ألا يقل حجم المقطع العرضي عن 25 مم 2. على الخطوط العلوية بجهد 35 كيلو فولت ، يتم استخدام الكابلات ذات المقطع العرضي 35 مم 2 ؛ على خطوط PO kV - 50 مم 2 ؛ على خطوط 220 ك.ف. وما فوق 70 مم 2.

يتم تحديد المقطع العرضي للأسلاك المجدولة من مختلف الدرجات للخطوط العلوية بجهد يصل إلى 35 كيلو فولت وفقًا لظروف القوة الميكانيكية ، وللخطوط العلوية بجهد 1 كيلو فولت وأعلى - وفقًا لظروف خسائر الإكليل. على الخطوط العلوية ، عند عبور الهياكل الهندسية المختلفة (خطوط الاتصالات والسكك الحديدية والطرق السريعة ، وما إلى ذلك) ، من الضروري ضمان موثوقية أعلى ، وبالتالي ، يجب زيادة الحد الأدنى من المقاطع العرضية للأسلاك في مسافات العبور (الجدول 5.2).

عندما يتدفق تيار الهواء حول الأسلاك ، موجهًا عبر محور الخط العلوي أو بزاوية معينة لهذا المحور ، تظهر الاضطرابات على الجانب المواجه للريح من السلك. عندما يتزامن تواتر تكوين وحركة الدوامات مع أحد ترددات التذبذبات الطبيعية ، يبدأ السلك في التذبذب في مستوى عمودي.

تسمى اهتزازات السلك بسعة 2 ... 35 مم ، وطول موجي 1 ... 20 مترًا وتردد 5 ... 60 هرتز.

عادة ما يتم ملاحظة اهتزاز الأسلاك عند سرعة رياح تبلغ 0.6 ... 12.0 م / ث ؛

لا يُسمح باستخدام الأسلاك الفولاذية في الامتدادات فوق خطوط الأنابيب والسكك الحديدية.

يحدث الاهتزاز عادة في مسافات أطول من 120 مترًا وفي المناطق المفتوحة. يكمن خطر الاهتزاز في كسر الأسلاك الفردية للسلك في مناطق خروجها من المشابك بسبب زيادة الضغط الميكانيكي. تنشأ المتغيرات من الانحناء الدوري للأسلاك نتيجة للاهتزاز ويتم تخزين ضغوط الشد الرئيسية في السلك المعلق.

في الامتدادات التي تصل إلى 120 مترًا ، لا يلزم حماية الاهتزاز ؛ أجزاء من أي خطوط علوية محمية من الرياح المستعرضة لا تخضع للحماية ؛ عند المعابر الكبيرة للأنهار والمساحات المائية ، تكون الحماية مطلوبة بغض النظر عن الأسلاك. على الخطوط العلوية بجهد 35 ... 220 كيلو فولت وما فوق ، يتم تنفيذ حماية الاهتزاز عن طريق تركيب مخمدات اهتزاز معلقة على كابل فولاذي ، تمتص طاقة الأسلاك الاهتزازية مع انخفاض في سعة الاهتزاز بالقرب من المشابك.

عندما يكون هناك جليد ، يُلاحظ ما يسمى برقصة الأسلاك ، والتي ، مثل الاهتزاز ، تثيرها الرياح ، ولكنها تختلف عن الاهتزاز بسعة أكبر ، تصل إلى 12 ... 14 مترًا ، وطول موجي أطول (مع واحد واثنين من نصف الموجات في الرحلة). في مستوى عمودي على محور الخط العلوي ، السلك بجهد 35-220 كيلو فولت ، يتم عزل الأسلاك عن الدعامات بأكاليل من عوازل التعليق. تستخدم عوازل الدبوس لعزل الخطوط الهوائية 6-35 كيلو فولت.

بالمرور عبر أسلاك الخط العلوي ، فإنه يطلق الحرارة ويسخن السلك. تحت تأثير تسخين الأسلاك ، يحدث ما يلي:

1. إطالة السلك ، وزيادة الترهل ، وتغيير المسافة إلى الأرض ؛
2. تغيير في توتر السلك وقدرته على تحمل الحمل الميكانيكي ؛
3. التغيير في مقاومة الأسلاك ، أي التغيير في فقد الطاقة الكهربائية والطاقة.

يمكن أن تتغير جميع الظروف في ظل وجود ثبات للمعلمات البيئية أو تتغير معًا ، مما يؤثر على تشغيل سلك الخط العلوي. أثناء تشغيل الخط العلوي ، يُعتقد أنه عند تيار الحمل المقنن ، تكون درجة حرارة السلك 60 ... 70 درجة مئوية. سيتم تحديد درجة حرارة السلك من خلال التأثير المتزامن لتوليد الحرارة والتبريد أو المشتت الحراري. تزداد إزالة الحرارة للخطوط العلوية مع زيادة سرعة الرياح وانخفاض درجة حرارة الهواء المحيط.

مع انخفاض درجة حرارة الهواء من +40 إلى 40 درجة مئوية وزيادة سرعة الرياح من 1 إلى 20 م / ث ، يتغير فقد الحرارة من 50 إلى 1000 وات / م. في درجات الحرارة المحيطة الموجبة (0 ... 40 درجة مئوية) وسرعات الرياح المنخفضة (1 ... 5 م / ث) ، يكون فقدان الحرارة 75 ... 200 وات / م.

لتحديد تأثير الحمل الزائد على الزيادة في الخسائر ، حدد أولاً

حيث RQ - مقاومة السلك عند درجة حرارة 02 ، أوم ؛ R0] - مقاومة السلك عند درجة حرارة مقابلة للحمل التصميمي تحت ظروف التشغيل ، أوم ؛ A /.u.s - معامل زيادة درجة الحرارة في المقاومة ، أوم / درجة مئوية.

يمكن زيادة مقاومة السلك مقارنة بالمقاومة المقابلة للحمل المحسوب مع زيادة الحمل بنسبة 30٪ بنسبة 12٪ ، ومع زيادة الحمل بنسبة 50٪ - بنسبة 16٪

يمكن توقع زيادة في فقد AU أثناء الحمل الزائد بنسبة تصل إلى 30٪:

1. عند حساب الخط العلوي لـ AU = 5٪ A؟ / 30 = 5.6٪ ؛
2. عند حساب الخط العلوي عند A17 \ u003d 10٪ D؟ / 30 \ u003d 11.2٪.

مع وجود حمل زائد للخطوط الهوائية يصل إلى 50٪ ، فإن الزيادة في الخسارة ستساوي 5.8 و 11.6٪ على التوالي. بالنظر إلى جدول الحمل ، يمكن ملاحظة أنه عند زيادة التحميل على الخط العلوي بنسبة تصل إلى 50٪ ، تتجاوز الخسائر لفترة وجيزة القيم القياسية المسموح بها بمقدار 0.8 ... 1.6٪ ، مما لا يؤثر بشكل كبير على جودة الكهرباء.

تطبيق سلك SIP

منذ بداية القرن ، انتشرت شبكات الجهد المنخفض العلوية على نطاق واسع ، حيث تم تصنيعها كنظام دعم ذاتي من الأسلاك المعزولة (SIW).

يستخدم SIP في المدن كإرساء إلزامي ، كطريق سريع في المناطق الريفية ذات الكثافة السكانية المنخفضة ، وفروع للمستهلكين. تختلف طرق وضع SIP: سحب الدعامات ؛ تمتد على واجهات المباني. على طول الواجهات.

يتكون تصميم SIP (مدرع أحادي القطب وغير مدرع ، ثلاثي الأقطاب مع معزول أو ناقل محايد) بشكل عام من النحاس أو الألومنيوم الذي تقطعت به السبل الأساسية ، محاطًا بشاشة مقذوفة من أشباه الموصلات الداخلية ، ثم - العزل مصنوع من البولي إيثيلين المتقاطع أو البولي إيثيلين أو PVC . يتم توفير الإحكام بواسطة مسحوق وشريط مركب ، يوجد فوقها شاشة معدنية مصنوعة من النحاس أو الألومنيوم على شكل خيوط أو شريط مثبت بشكل حلزوني ، باستخدام الرصاص المبثوق.

في الجزء العلوي من وسادة درع الكابل المصنوعة من الورق ، PVC ، البولي إيثيلين ، درع الألومنيوم مصنوع على شكل شبكة من الشرائط والخيوط. الحماية الخارجية مصنوعة من البولي ايثيلين الخالي من الهلام والبولي فينيل كلورايد. تمتد مسافات الحشية ، المحسوبة مع مراعاة درجة حرارتها والمقطع العرضي للأسلاك (25 مم 2 على الأقل للتيار الكهربائي و 16 مم 2 للفروع إلى مدخلات المستهلك ، 10 مم 2 لسلك الفولاذ والألمنيوم) من 40 إلى 90 مترًا.

مع زيادة طفيفة في التكاليف (حوالي 20٪) مقارنة بالأسلاك العارية ، تزداد موثوقية وسلامة الخط المجهز بـ SIP إلى مستوى موثوقية وسلامة خطوط الكابلات. تتمثل إحدى مزايا الخطوط العلوية بأسلاك VLI المعزولة على خطوط الطاقة التقليدية في تقليل الفقد والطاقة عن طريق تقليل التفاعل. خيارات تسلسل الخط المستقيم:

• ASB95 - R = 0.31 أوم / كم ؛ X \ u003d 0.078 أوم / كم ؛
• SIP495 - 0.33 و 0.078 أوم / كم على التوالي ؛
• SIP4120 - 0.26 و 0.078 أوم / كم ؛
• AC120 - 0.27 و 0.29 أوم / كم.

يمكن أن يكون تأثير تقليل الخسائر عند استخدام SIP وثبات تيار الحمل من 9 إلى 47 ٪ ، وفقدان الطاقة - 18 ٪.

فك رموز خطوط الطاقة - اختصار لعبارة "خط الطاقة". يعد خط النقل أهم مكون لأنظمة الطاقة ، والذي يعمل على نقل الكهرباء من أجهزة التوليد إلى التوزيع والتحويل ، وفي النهاية إلى المستهلكين.

تصنيف

يتم نقل الطاقة الكهربائية من خلال الأسلاك المعدنية ، حيث يعمل النحاس أو الألومنيوم كموصل. طريقة الأسلاك مختلفة:

• عن طريق الجو - عن طريق الخطوط الجوية ؛
• في التربة (الماء) - خطوط الكابلات ؛
• خطوط الغاز.

الأنواع المدرجة من خطوط الكهرباء هي الأنواع الرئيسية. تجرى التجارب على نقل الطاقة اللاسلكية ، ولكن في الوقت الحالي لم تجد هذه الطريقة توزيعًا واسعًا في الممارسة العملية ، باستثناء الأجهزة منخفضة الطاقة.

خطوط الكهرباء العلوية

تتميز خطوط الطاقة العلوية وخطوط الطاقة عالية الجهد بالتعقيد العالي. يتم تنظيم تصميمها وإجراءات التشغيل من خلال وثائق خاصة. تتميز الخطوط العلوية بحقيقة أن الكهرباء تنتقل عبر أسلاك موضوعة في الهواء الطلق. لضمان السلامة وتقليل الخسائر ، فإن تكوين الخطوط العامة معقد للغاية.

تكوين VL

ما هو VL؟ هذا ليس خطاً عالي الجهد ، كما يُعتقد أحيانًا. VL عبارة عن مجموعة كاملة من الهياكل والمعدات. العناصر الأساسية التي يتكون منها أي خط كهرباء:

• الأسلاك الحاملة للتيار ؛
• دعامات المحمل
• عوازل.

المكونات الأخرى مهمة أيضًا ، لكن نوعها وتسميتها وكميتها تعتمد على عوامل مختلفة:

• توصيلات؛
• كابلات الحماية من الصواعق
• أجهزة التأريض
• مفرغ
• أجهزة التقسيم
• علامات تحذير الطائرات ؛
• المعدات المساعدة (معدات لتراكب الاتصالات ، والتحكم عن بعد) ؛
• خط اتصالات الألياف الضوئية.

تشمل التركيبات مثبتات لتوصيل العوازل والأسلاك وربطها بالدعامات.

ملحوظة.تعمل موانع الصواعق وأجهزة التأريض والحماية من الصواعق على ضمان السلامة وزيادة الموثوقية في حالة ارتفاع الطاقة ، بما في ذلك أثناء العواصف الرعدية.

تسمح لك أجهزة التقسيم بإيقاف تشغيل جزء من خط نقل الطاقة لفترة العمل الروتيني أو العمل الطارئ.

تم تصميم معدات الاتصالات عالية التردد والألياف الضوئية لإرسال المراقبة والتحكم عن بعد في تشغيل الخط وأجهزة التقسيم والمحطات الفرعية وأجهزة التوزيع.

المستندات التي تنظم الخطوط الهوائية

المستندات الرئيسية التي تنظم أي خط لنقل الطاقة هي لوائح وقواعد البناء (SNiP) ، بالإضافة إلى قواعد تركيب التركيبات الكهربائية لـ PUE. تنظم هذه الوثائق تصميم وبناء وإنشاء وتشغيل خطوط الطاقة الكهربائية العلوية.

تصنيف VL

مجموعة متنوعة من التصاميم وأنواع الخطوط العلوية تجعل من الممكن تمييز المجموعات فيها ، متحدة من خلال السمات المشتركة.

حسب نوع التيار

تم تصميم معظم خطوط النقل الحالية للعمل مع التيار المتردد ، ويرجع ذلك إلى سهولة تحويل الجهد في الحجم.

تعمل أنواع معينة من الخطوط بالتيار المباشر. وهي مخصصة لبعض مجالات التطبيق (مزود الطاقة لشبكة الاتصال ، مستهلكو التيار المستمر الأقوياء) ، لكن الطول الإجمالي صغير ، على الرغم من الخسائر المنخفضة في المكونات السعوية والحثية.

بالميعاد

• Intersystem (بعيد) - لدمج عدة أنظمة طاقة. وتشمل هذه الخطوط الهوائية 500 كيلوفولت وما فوق ؛
• جذع - لدمج محطات الطاقة في شبكة داخل نفس نظام الطاقة وتزويد الكهرباء للمحطات الفرعية العقدية ؛
• التوزيع - لربط المؤسسات والمستوطنات الكبيرة بالمحطات الفرعية العقدية ؛
• VL للمستهلكين الزراعيين ؛
• شبكة التوزيع الحضرية والريفية.

حسب طريقة تشغيل المحايدين في التركيبات الكهربائية

• شبكات محايدة ذات أرضية ميتة ؛
• شبكات محايدة معزولة ؛
• مع محايد أرضي رنان ؛
• مع محايد مؤرض بشكل فعال.

حسب طريقة التشغيل حسب الحالة الميكانيكية

يعتبر الوضع الرئيسي لتشغيل الخط العلوي طبيعيًا ، عندما تكون جميع الأسلاك والكابلات في حالة جيدة. قد تكون هناك حالات تكون فيها بعض الأسلاك مفقودة ، لكن خط الكهرباء قيد التشغيل:

• مع استراحة كاملة أو جزئية - وضع الطوارئ ؛
• أثناء تركيب الأسلاك ، يدعم - وضع التثبيت.

العناصر الرئيسية للخطوط الهوائية

• الطريق - موقع محور خط الطاقة بالنسبة لسطح الأرض ؛
• أساس الدعم - هيكل في الأرض ، يرتكز عليه الدعم ، وينقل الحمل من التأثيرات الخارجية إليه ؛
• طول الامتداد - المسافة بين مراكز الدعامات المجاورة ؛
• Sag - المسافة بين النقطة السفلية للسلك والخط المستقيم المشروط بين نقاط تعليق الأسلاك ؛
• مقياس السلك - المسافة من أسفل السلك إلى الأرض.

خطوط طاقة الكابلات

ما هو خط كهرباء الكابل؟ يختلف هذا النوع من خطوط الطاقة عن الخطوط العلوية حيث يتم عزل الأسلاك ذات الأطوار المختلفة ودمجها في كابل واحد.

حسب شروط المرور

وفقًا لشروط اجتياز CL ، يتم تقسيمها إلى:

• تحت الأرض.
• تحت الماء
• بالمباني.

هياكل الكابلات

بالإضافة إلى حقيقة أن الكبل يمكن أن يكون في الماء أو الأرض ، يجب أن يمر جزء منه عبر هياكل الكابلات ، والتي تشمل:

• قنوات الكابل
• كاميرا كابل
• رمح الكابل
• طابق مزدوج
• معرض الكابلات.

هذه القائمة غير كاملة ، والفرق الرئيسي بين هياكل الكابلات وغيرها هو أنها مخصصة حصريًا لتركيب الكابلات جنبًا إلى جنب مع أجهزة التثبيت ووصلات الطاقة والفروع.

حسب نوع العزل

خطوط الكابلات الأكثر استخدامًا مع العزل الصلب:

• بولي كلوريد الفينيل ؛
• ورق زيتي
• الورق المطاطي
• البولي إيثيلين (البولي إيثيلين المتصالب) ؛
• الإيثيلين - البروبيلين.

أقل شيوعًا هو عزل السوائل والغاز.

خسائر في خطوط الكهرباء

الخسائر في خطوط النقل لها طبيعة مختلفة وتنقسم إلى:

• فقدان التدفئة:
• خسائر كورونا:
• الخسائر الناجمة عن البث اللاسلكي ؛
• خسائر نقل الطاقة التفاعلية.

يدعم خط نقل الطاقة وعناصر أخرى

العنصر الرئيسي لتثبيت أسلاك خط الكهرباء هو الدعم. تنقسم أبراج نقل الطاقة إلى نوعين:

• المرساة (الطرفية) ، التي توجد عليها أجهزة تثبيت وشد السلك ؛
• متوسط.

يمكن تركيب الدعامات مباشرة في الأرض أو على الأساس. حسب مادة التصنيع:

• خشبي؛
• صلب؛
• خرسانة مسلحة.

العوازل والتجهيزات

تم تصميم العوازل لتثبيت وعزل أسلاك خطوط نقل الطاقة. اكتسبت العوازل المعلقة أكبر ميزة ، والتي تسمح بعمل أي طول من العناصر الفردية ، اعتمادًا على المتطلبات. كقاعدة عامة ، كلما زاد الجهد في kV ، زاد طول سلسلة العوازل.

مصنوع من:

• الخزف.
• زجاج؛
• مواد البوليمر.

تستخدم التركيبات لربط سلاسل العوازل وربطها بالدعامات والأسلاك. في خطوط الكابلات ، تشمل التركيبات أيضًا وصلات.

وسائل وقائية

تستخدم موصلات الصواعق وأجهزة الاعتراض وأجهزة التأريض كحماية. يتم تأريض الأعمدة المعدنية عن طريق التثبيت الميكانيكي للهيكل الداعم للحلقة الأرضية. يعتبر تأريض دعامات الخرسانة المسلحة أمرًا مهمًا بشكل خاص ، لأنه في حالة التسرب الحالي ، يبدأ في التدفق من خلال التسليح الخرساني ، مما يتسبب في تأثير مدمر. لن يكون الضرر الذي لحق بالدعم مرئيًا.

مهم!للحصول على أفضل حماية ، يتم وضع سلك الأمان فوق كل الآخرين.

تحديد

لا تعتمد الخصائص التقنية لخطوط نقل الطاقة على الجهد والطاقة المرسلة فقط. يجب مراعاة العوامل التالية:

• مدينة أو منطقة غير سكنية ؛
• الظروف الجوية السائدة (نطاق درجة الحرارة ، سرعة الرياح) ؛
• حالة التربة (صلبة ، متحركة).

ما هو خط الكهرباء؟ أي خط كهرباء هو مصدر قوي للمجال الكهرومغناطيسي. خطوط الجهد العالي الموجودة بالقرب من السكن تؤثر سلبًا على الصحة. يلعب تحديد الحد الأدنى من الضرر على الصحة والبيئة دورًا مهمًا في تصميم خطوط الكهرباء.

يتم إجراء الحسابات الفنية من أجل تحديد نوع الخط الذي يجب استخدامه لتحقيق أكبر قدر من الكفاءة.

فيديو

غالبًا ما يتم نقل الطاقة الكهربائية عبر مسافات متوسطة وطويلة من خلال خطوط الطاقة الموجودة في الهواء الطلق. يجب أن يلبي تصميمهم دائمًا متطلبين أساسيين:

1. موثوقية نقل الطاقة العالية.

2. ضمان سلامة الناس والحيوانات والمعدات.

أثناء التشغيل تحت تأثير الظواهر الطبيعية المختلفة المرتبطة بعواصف الرياح والجليد والصقيع وخطوط الطاقة تتعرض بشكل دوري لأحمال ميكانيكية متزايدة.

من أجل حل شامل لمشاكل النقل الآمن للطاقة الكهربائية ، يتعين على مهندسي الطاقة رفع الأسلاك الحية إلى ارتفاع كبير ، ونشرها في الفضاء ، وعزلها عن عناصر البناء وتركيبها بموصلات حالية ذات مقاطع عرضية متزايدة على قوة عالية يدعم.

الترتيب العام والتخطيط لخطوط الكهرباء العلوية

من الناحية التخطيطية ، يمكن تمثيل أي خط لنقل الطاقة:

دعامات مثبتة في الأرض ؛

الأسلاك التي يمر من خلالها التيار ؛

تركيبات خطية مثبتة على دعامات ؛

عوازل تعلق على التركيبات وتحافظ على اتجاه الأسلاك في الهواء.

بالإضافة إلى عناصر الخط العلوي ، من الضروري تضمين:

أسس للدعم

نظام الحماية من الصواعق؛

أجهزة التأريض.

الدعامات هي:

1. مرساة ، مصممة لتحمل قوى الأسلاك الممتدة ومجهزة بأجهزة شد على التركيبات ؛

2. وسيط ، يستخدم لتأمين الأسلاك من خلال المشابك الداعمة.

تسمى المسافة على طول الأرض بين دعامتي مرساة قسم المرساة أو الامتداد ، وبالنسبة للدعامات الوسيطة فيما بينها أو مع المرساة - متوسطة.

عندما يمر خط طاقة علوي فوق حواجز مائية أو هياكل هندسية أو مرافق حرجة أخرى ، يتم تثبيت دعامات مع شدادات سلكية في نهايات هذا القسم ، وتسمى المسافة بينهما نطاق الارتكاز المتوسط.

لا يتم سحب الأسلاك بين الدعامات أبدًا مثل الخيط - في خط مستقيم. إنها تتدلى دائمًا قليلاً ، وتقع في الهواء ، مع مراعاة الظروف المناخية. ولكن في الوقت نفسه ، تؤخذ بالضرورة في الاعتبار سلامة بعدهم عن الأشياء الأرضية:

أسطح السكك الحديدية

أسلاك الاتصال

طرق النقل السريعة

أسلاك خطوط الاتصال أو الخطوط العلوية الأخرى ؛

المنشآت الصناعية وغيرها.

يسمى ترهل السلك من الحالة المشدودة. يتم تقديرها بطرق مختلفة بين الدعامات لأن الأجزاء العلوية منها يمكن أن تقع على نفس المستوى أو مع وجود تجاوزات.

دائمًا ما يكون الترهل بالنسبة إلى أعلى نقطة دعم أكبر من النقطة السفلية.

تعتمد أبعاد كل نوع من أنواع خطوط النقل الهوائية وطوله وتصميمه على نوع التيار (المتناوب أو المباشر) للطاقة الكهربائية المنقولة من خلاله وحجم جهده ، والذي يمكن أن يكون أقل من 0.4 كيلو فولت أو يصل إلى 1150 كيلو فولت.

ترتيب أسلاك الخطوط الهوائية

نظرًا لأن التيار الكهربائي يمر فقط عبر دائرة مغلقة ، يتم تشغيل المستهلكين بواسطة موصلين على الأقل. وفقًا لهذا المبدأ ، يتم إنشاء خطوط طاقة علوية بسيطة للتيار المتردد أحادي الطور بجهد 220 فولت. تنقل الدوائر الكهربائية الأكثر تعقيدًا الطاقة في دائرة مكونة من ثلاثة أو أربعة أسلاك مع وجود ذبابة معزولة أو مؤرضة صفر.

يتم تحديد القطر والمعدن للسلك وفقًا للحمل التصميمي لكل خط. المواد الأكثر شيوعًا هي الألومنيوم والصلب. يمكن تصنيعها كنواة أحادية متجانسة لدوائر الجهد المنخفض أو منسوجة من هياكل متعددة الأسلاك لخطوط الطاقة عالية الجهد.

يمكن ملء مساحة الأسلاك الداخلية بمواد تشحيم محايدة تزيد من مقاومة الحرارة أو تكون بدونها.

الهياكل المجدولة المصنوعة من أسلاك الألمنيوم التي تمر بئر تيار مصنوعة من نوى فولاذية مصممة لامتصاص أحمال التوتر الميكانيكي ومنع الانقطاعات.

يعطي GOST تصنيفًا للأسلاك المفتوحة لخطوط الطاقة العلوية ويحدد علاماتها: M ، A ، AC ، PSO ، PS ، ACKC ، ASKP ، ACS ، ACO ، ACS. في هذه الحالة ، تتم الإشارة إلى الأسلاك أحادية الأسلاك بقيمة القطر. على سبيل المثال ، الاختصار PSO-5 يقرأ "سلك فولاذي. مصنوعة من نواة واحدة بقطر 5 مم. تستخدم الأسلاك المجدولة لخطوط الطاقة علامات مختلفة ، بما في ذلك التعيين برقمين مكتوبين على كسر:

الأول هو إجمالي مساحة المقطع العرضي لموصلات الألمنيوم بالمليمتر المربع ؛

والثاني هو مساحة المقطع العرضي لإدخال الفولاذ (مم مربع).

بالإضافة إلى الموصلات المعدنية المفتوحة ، يتم استخدام الأسلاك بشكل متزايد في الخطوط العلوية الحديثة:

معزول ذاتي الدعم

محمية ببوليمر مقذوف يحمي من حدوث ماس كهربائي عندما تغمر الرياح المراحل أو عندما يتم إلقاء أجسام غريبة من الأرض.

تحل الخطوط العلوية محل الهياكل القديمة غير المعزولة تدريجياً. يتم استخدامها بشكل متزايد في الشبكات الداخلية ، فهي مصنوعة من النحاس أو الألومنيوم موصلات مغطاة بالمطاط بطبقة واقية من المواد الليفية العازلة أو مركبات PVC دون حماية خارجية إضافية.

لاستبعاد ظهور تفريغ الهالة بطول طويل ، يتم تقسيم أسلاك VL-330 كيلو فولت والجهد العالي إلى تيارات إضافية.

في VL-330 ، يتم تثبيت سلكين أفقيًا ، عند خط 500 كيلو فولت يتم زيادتهما إلى ثلاثة ووضعهما على طول رؤوس مثلث متساوي الأضلاع. بالنسبة للخطوط الهوائية ذات 750 و 1150 كيلو فولت ، يتم تقسيمها إلى 4 أو 5 أو 8 تيارات ، على التوالي ، وتقع عند زوايا المضلعات متساوية الأضلاع الخاصة بها.

لا يؤدي تكوين "التاج" إلى فقدان الطاقة فحسب ، بل يؤدي أيضًا إلى تشويه شكل التذبذب الجيبي. لذلك ، يتم محاربتها بأساليب بناءة.

جهاز الدعم

عادة ما يتم إنشاء الدعامات لإصلاح أسلاك دائرة كهربائية واحدة. ولكن في المقاطع المتوازية من سطرين ، يمكن استخدام دعامة مشتركة واحدة مصممة لتركيبها المشترك. تسمى هذه التصاميم مزدوجة الشريطة.

يمكن أن تخدم المواد المستخدمة في تصنيع الدعامات:

1. زوايا مجنحة مصنوعة من درجات مختلفة من الفولاذ.

2. بناء جذوع الأشجار الخشبية المشبعة بمركبات مضادة للتعفن ؛

3. الهياكل الخرسانية المسلحة ذات القضبان المسلحة.

الهياكل الداعمة المصنوعة من الخشب هي الأرخص ، ولكن حتى مع التشريب الجيد والصيانة المناسبة ، فإنها لا تدوم أكثر من 50-60 عامًا.

وفقًا للتصميم الفني لأعمدة الخطوط العلوية التي تزيد عن 1 كيلو فولت ، فإنها تختلف عن أعمدة الجهد المنخفض في تعقيدها وارتفاع الأسلاك.

إنها مصنوعة على شكل مناشير ممدودة أو مخاريط ذات قاعدة عريضة في الأسفل.

يتم حساب أي تصميم دعم للقوة الميكانيكية والاستقرار ، وله هامش تصميم كافٍ للأحمال الموجودة. ولكن يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنه أثناء التشغيل ، من الممكن حدوث انتهاكات لعناصرها المختلفة نتيجة للتآكل والصدمة وعدم الامتثال لتكنولوجيا التثبيت.

يؤدي هذا إلى إضعاف صلابة الهيكل الفردي والتشوهات وأحيانًا قطرات الدعامات. غالبًا ما تحدث مثل هذه الحالات في تلك اللحظات التي يعمل فيها الأشخاص على الدعامات أو تفكيك أو شد الأسلاك ، مما يؤدي إلى تكوين قوى محورية متغيرة.

لهذا السبب ، يُسمح لفريق التركيب بالعمل على ارتفاع من هيكل الدعامات بعد التحقق من حالتها الفنية مع تقييم جودة الجزء المدفون في الأرض.

جهاز العوازل

على خطوط الطاقة العلوية ، لفصل الأجزاء الحاملة للتيار من الدائرة الكهربائية عن بعضها وعن العناصر الميكانيكية لهيكل الدعم ، يتم استخدام منتجات مصنوعة من مواد ذات خصائص عازلة عالية مع ÷ أوم ∙ م. تسمى العوازل وهي مصنوعة من:

الخزف (السيراميك) ؛

زجاج؛

مواد البوليمر.

يعتمد تصميم وأبعاد العوازل على:

على حجم الأحمال الديناميكية والثابتة المطبقة عليهم ؛

قيم جهد التشغيل للتركيبات الكهربائية ؛

ظروف التشغيل.

الشكل المعقد للسطح ، الذي يعمل تحت تأثير الظواهر الجوية المختلفة ، يخلق مسارًا متزايدًا لتدفق التفريغ الكهربائي المحتمل.

تنقسم العوازل المثبتة على الخطوط العلوية لتوصيل الأسلاك إلى مجموعتين:

1. دبوس؛

2. علقت.

موديلات سيراميك

وجدت العوازل المفردة المصنوعة من البورسلين أو السيراميك استخدامًا أكبر في الخطوط العلوية حتى 1 كيلو فولت ، على الرغم من أنها تعمل على خطوط تصل إلى 35 كيلو فولت شاملة. لكن يتم استخدامها في حالة ربط الأسلاك منخفضة المقطع التي تخلق قوى جر صغيرة.

يتم تثبيت أكاليل من عوازل البورسلين المعلقة على خطوط من 35 كيلو فولت.

تشتمل مجموعة عازل تعليق واحد من البورسلين على جسم عازل للكهرباء وغطاء مصنوع من حديد الدكتايل. يتم تثبيت كلا الجزأين بقضيب فولاذي خاص. يتم تحديد العدد الإجمالي لهذه العناصر في إكليل من خلال:

حجم جهد الخط العلوي ؛

هياكل الدعم

ميزات تشغيل المعدات.

مع زيادة جهد الخط ، يتم إضافة عدد العوازل في السلسلة. على سبيل المثال ، بالنسبة للخط العلوي بجهد 35 كيلو فولت ، يكفي تركيبها 2 أو 3 ، وبالنسبة لـ 110 كيلو فولت ، ستكون 6 × 7 مطلوبة بالفعل.

عوازل زجاجية

هذه التصاميم لها مزايا عديدة عن البورسلين:

عدم وجود عيوب داخلية في المادة العازلة التي تؤثر على تكوين تيارات التسرب ؛

زيادة المقاومة لقوى الالتواء ؛

شفافية التصميم ، والتي تسمح بتقييم الحالة بصريًا ومراقبة زاوية استقطاب تدفق الضوء ؛

عدم وجود علامات الشيخوخة.

أتمتة الإنتاج والصهر.

عيوب العوازل الزجاجية هي:

مقاومة ضعيفة ضد التخريب.

قوة تأثير منخفضة

احتمال حدوث ضرر أثناء النقل والتركيب من القوى الميكانيكية.

عوازل البوليمر

لقد زادوا من القوة الميكانيكية وقللوا الوزن بنسبة تصل إلى 90٪ مقارنة بنظرائهم من السيراميك والزجاج. تشمل المزايا الإضافية ما يلي:

سهولة التركيب؛

مقاومة أكبر للتلوث من الغلاف الجوي ، والتي ، مع ذلك ، لا تستبعد الحاجة إلى التنظيف الدوري لأسطحها ؛

كره الماء.

قابلية جيدة للارتفاعات المفاجئة ؛

زيادة مقاومة التخريب.

تعتمد متانة المواد البوليمرية أيضًا على ظروف التشغيل. في بيئة الهواء التي يزداد فيها التلوث من المؤسسات الصناعية ، قد تظهر ظاهرة "الكسر الهش" في البوليمرات ، والتي تتكون من تغيير تدريجي في خصائص الهيكل الداخلي تحت تأثير التفاعلات الكيميائية من الملوثات والرطوبة الجوية التي تحدث بالاشتراك مع الكهرباء. العمليات.

عند إطلاق عوازل البوليمر بالرصاص أو الرصاص ، لا يقوم المخربون عادةً بتدمير المادة تمامًا ، مثل الزجاج. في أغلب الأحيان ، تتطاير حبيبة أو رصاصة من خلال التنورة مباشرة أو تتعثر في جسم التنورة. لكن الخصائص العازلة لا تزال أقل من الواقع والعناصر التالفة في الطوق تتطلب الاستبدال.

لذلك ، يجب فحص هذه المعدات بشكل دوري من خلال طرق الفحص البصري. ويكاد يكون من المستحيل اكتشاف مثل هذا الضرر بدون أدوات بصرية.

تركيبات الخطوط العلوية

لتثبيت العوازل على دعامة الخط العلوي ، وتجميعها في أكاليل وتركيب أسلاك حاملة للتيار عليها ، يتم إنتاج مثبتات خاصة ، والتي يطلق عليها عادةً تركيبات الخط.

وفقًا للمهام المنجزة ، يتم تصنيف التعزيز إلى المجموعات التالية:

اقتران ، مصممة لتوصيل العناصر المعلقة بطرق مختلفة ؛

التوتر ، يستخدم لربط مشابك التوتر بالأسلاك وأكاليل دعامات التثبيت ؛

دعم وتنفيذ الاحتفاظ بمشابك الأسلاك والحلقات ووحدات تركيب الشاشة ؛

واقية ، مصممة للحفاظ على قابلية تشغيل معدات الخطوط العلوية عند تعرضها للتصريفات الجوية والاهتزازات الميكانيكية ؛

توصيل ، يتكون من موصلات بيضاوية وخراطيش ثرمايت ؛

اتصل؛

حلزوني؛

تركيب عوازل الدبوس

تركيب أسلاك SIP.

تحتوي كل مجموعة من هذه المجموعات على مجموعة واسعة من الأجزاء وتتطلب دراسة عن كثب. على سبيل المثال ، تشمل التركيبات الواقية فقط:

أبواق واقية

الخواتم والشاشات.

موانع.

مخمدات الاهتزاز.

تخلق الأبواق الواقية فجوة شرارة ، وتحول قوسًا كهربائيًا يظهر عند حدوث تداخل في العزل ، وبهذه الطريقة تحمي معدات الخط العلوي.

تعمل الحلقات والشاشات على تحويل القوس من سطح العازل ، وتحسين توزيع الجهد على كامل مساحة الطوق.

تعمل موانع الصواعق على حماية المعدات من ارتفاعات الجهد الزائد الناتجة عن ضربات الصواعق. يمكن استخدامها على أساس الهياكل الأنبوبية المصنوعة من بلاستيك الفينيل أو أنابيب الباكليت المصنوعة من الألياف ذات الأقطاب الكهربائية ، أو يمكن أن تكون مصنوعة من عناصر الصمام.

تعمل مخمدات الاهتزاز على الحبال والأسلاك ، مما يمنع التلف الناتج عن إجهاد الإجهاد الناتج عن الاهتزازات والاهتزازات.

أجهزة التأريض للخطوط الهوائية

ترجع الحاجة إلى إعادة تأريض دعامات الخطوط الهوائية إلى متطلبات التشغيل الآمن في حالة الطوارئ والارتفاع المفاجئ في الصواعق. يجب ألا تتجاوز مقاومة حلقة جهاز التأريض 30 أوم.

بالنسبة للدعامات المعدنية ، يجب توصيل جميع المثبتات والتجهيزات بموصل PEN ، وبالنسبة للخرسانة المسلحة ، فإن الصفر المدمج يربط جميع الدعامات والتجهيزات الخاصة بالرفوف.

على الدعامات المصنوعة من الخشب والمعدن والخرسانة المسلحة ، لا يتم تأريض المسامير والخطافات عند تركيب سلك معزول ذاتي الدعم مع موصل معزول للحامل ، إلا عندما يكون من الضروري إجراء تأريض متكرر للحماية من زيادة التيار.

يتم توصيل الخطافات والدبابيس المثبتة على الدعامة بالحلقة الأرضية عن طريق اللحام ، باستخدام سلك أو قضيب فولاذي لا يقل سمكه عن 6 مم مع وجود طلاء مضاد للتآكل إلزاميًا.

على دعامات الخرسانة المسلحة لنسب التأريض ، يتم استخدام التعزيزات المعدنية. جميع وصلات التلامس لموصلات التأريض ملحومة أو مثبتة في قفل خاص مثبت بمسامير.

أعمدة خطوط الكهرباء العلوية بجهد 330 كيلوفولت وما فوق غير مؤرضة بسبب تعقيد تنفيذ الحلول التقنية لضمان القيمة الآمنة لجهد اللمس والخطوة. يتم تعيين وظائف الحماية للتأريض في هذه الحالة لحماية خط عالي السرعة.

خط الكابلات (CL)- خط لنقل الكهرباء ، يتكون من واحد أو أكثر من الكابلات المتوازية ، مصنوع بطريقة ما عن طريق التمديد (الشكل 1.29). يتم وضع خطوط الكابلات حيث يكون إنشاء الخطوط العلوية مستحيلًا بسبب منطقة ضيقة وغير مقبولة من حيث السلامة وغير مناسبة من حيث المؤشرات الاقتصادية والمعمارية والتخطيطية والمتطلبات الأخرى. تم العثور على أعظم تطبيق لـ CL في نقل وتوزيع كفاءة الطاقة في المؤسسات الصناعية وفي المدن (أنظمة إمداد الطاقة الداخلية) عند نقل كفاءة الطاقة عبر المسطحات المائية الكبيرة

مزايا ومزايا خطوط الكابلات مقارنة بالخطوط الهوائية: مقاومة الطقس ، وسرية المسار وعدم إمكانية الوصول إلى الأشخاص غير المصرح لهم ، وأضرار أقل ، واكتناز الخط وإمكانية تطوير واسع لإمدادات الطاقة للمستهلكين في المناطق الحضرية والصناعية. ومع ذلك ، فإن خطوط الكابلات أغلى بكثير من خطوط الهواء من نفس الجهد (في المتوسط ​​2-3 مرات للخطوط من 6-35 كيلو فولت و 5-6 مرات للخطوط 110 كيلو فولت وما فوق) ، وهي أكثر صعوبة في البناء والتشغيل.

أرز. 1.29 طرق مد الكابلات وهياكل الكابلات: أ - الخندق الترابي. ب-جامع ج- نفق. قناة ز د - الجسر. ه - بلوك

في تكوين CLيشمل: الكابلات ، ومعدات توصيل أقسام الكابلات وتقسيمها ، وربط أطراف الكابلات بالمعدات وأشرطة التوصيل الخاصة بالمفاتيح الكهربائية (تركيبات الكابلات - أدوات التوصيل المختلفة بشكل أساسي) ، وهياكل المباني ، وعناصر التثبيت ، فضلاً عن معدات تكوين النفط أو الغاز (للزيت - والكابلات المملوءة بالغاز).

يتوافق تصنيف خطوط الكابلات بشكل أساسي مع تصنيف الكابلات المضمنة فيها. الميزات الرئيسية هي:

نوع التيار

الفولطية؛

عدد العناصر الحاملة للتيار ؛

مواد عازلة كهربائية

طبيعة التشريب وطريقة زيادة القوة الكهربائية لعزل الورق ؛

مادة غمد.

(لا تغطي هذه الميزات سوى الكابلات التي تعمل في ظل ظروف تبريد مجانية. وهناك كبلات بها ماء قسري أو تبريد بالزيت ، بالإضافة إلى الكابلات المبردة.)

كابل- منتج مصنع نهائي ، يتكون من نوى معزولة موصلة للتيار ومحاطة بغلاف محكم ودرع وقائي يحميها من الرطوبة والأحماض والأضرار الميكانيكية. تحتوي كابلات الطاقة على واحد إلى أربعة موصلات من الألومنيوم أو النحاس مع مقطع عرضي يتراوح من 1.5 إلى 2000 مم 2. النوى ذات المقطع العرضي حتى 16 مم 2 - سلك واحد ، فوق - متعدد الأسلاك. وفقًا لشكل المقطع العرضي ، تكون الموصلات مستديرة أو مقطعية أو قطاعية.

تصنع الكابلات بجهد يصل إلى 1 كيلو فولت ، كقاعدة عامة ، رباعي النواة ، الجهد 6-35 كيلو فولت - ثلاثي النواة ، والجهد 110-220 كيلو فولت - أحادي النواة.

الأغطية الواقية مصنوعة من الرصاص والألمنيوم والمطاط والـ PVC. في كبلات 35 كيلو فولت ، يتم وضع كل قلب بالإضافة إلى ذلك في غلاف من الرصاص ، مما يخلق مجالًا كهربائيًا أكثر اتساقًا ويحسن تبديد الحرارة. يتم تحقيق معادلة المجال الكهربائي في الكابلات ذات العزل البلاستيكي والغمد من خلال حماية كل قلب بورق شبه موصل.

في الكابلات بجهد 1-35 كيلو فولت ، لزيادة القوة الكهربائية ، يتم وضع طبقة عازلة للحزام بين النوى المعزولة والغمد.

يتم حماية درع الكابلات المصنوع من أشرطة فولاذية أو أسلاك فولاذية مجلفنة من التآكل بواسطة غطاء خارجي من خيوط الكابلات المشبعة بالبيتومين والمغلفة بالطباشير.

في الكابلات ذات الجهد الكهربائي 110 كيلو فولت وما فوق ، لزيادة القوة الكهربائية لعزل الورق ، يتم ملؤها بالغاز أو الزيت تحت ضغط (كابلات مملوءة بالغاز ومليئة بالزيت).

خطوط كابلات الجهد العالي

لا يتم استخدام خطوط الكابلات ذات التشريب اللزج عند الفولتية التي تزيد عن 35 كيلو فولت. هذا يرجع إلى حقيقة أن شوائب الهواء تظل دائمًا في عزل الكابل النهائي. وجودهم يقلل بشكل كبير من قوة العزل الكهربائي. شوائب الهواء ، اعتمادًا على موقعها ، تخضع للتأين مع كل العواقب المترتبة على ذلك ، أو يتجلى دورها السلبي في حدوث العمليات الحرارية. يتعرض الكبل بشكل دوري للتسخين والتبريد بسبب التغيرات في الطاقة المرسلة. تؤدي الزيادة والنقصان في حجم الكبل إلى زيادة شوائب الهواء وانتقالها إلى قلب الموصل والانهيار اللاحق.

يمكنك القضاء على هذه الظواهر بطريقتين:

استبعاد شوائب الهواء ؛

زيادة الضغط في شوائب الهواء (الغاز).

تُستخدم الطريقة الأولى في الكابلات ذات الضغط المنخفض المملوءة بالزيت (OLC) مع قنوات الزيت داخل القلب ، والطريقة الثانية - في الكابلات ذات الضغط العالي والممتصة بالزيت الموضوعة في خطوط الأنابيب الفولاذية.

كابلات منخفضة الضغط مملوءة بالزيت .

يتم إنتاج MNCs منخفضة الضغط (حتى 0.05 ميجا باسكال) على أنها أحادية النواة ، ويتم إنتاجها بكميات كبيرة لجهود 110 و 150 و 220 كيلو فولت ولها موصلات نحاسية ذات مقطع عرضي 120-800 في أغلفة الرصاص أو الألومنيوم.

اعتمادًا على ظروف التمديد - في الأرض (في الخنادق) ، عندما لا يخضع الكابل لظروف الشد ويكون محميًا من التلف الميكانيكي ؛ أو تحت الماء ، في مناطق المستنقعات وحيث تتعرض لقوى الشد ، يتم استخدام أنواع مختلفة من الكابلات المملوءة بالزيت.

الكابلات عالية الضغط المملوءة بالزيت .

يتم تصنيع الكابلات عالية الضغط المملوءة بالزيت (OLC) لجهود 110 و 220 و 330 و 380 و 500 كيلوفولت.

يتم إنتاج نوى هذا الكابل:

أ) في غلاف مؤقت للرصاص يحمي العزل من الرطوبة والتلف أثناء النقل ويتم إزالته أثناء التركيب ؛

ب) بدون غلاف. في هذه الحالة ، يتم تسليم نوى الكابلات إلى المسار في حاوية مختومة مملوءة بالزيت.

أثناء التثبيت ، يتم سحب الموصلات النحاسية المعزولة والمحمية ذات المقطع العرضي 120-700 بأسلاك انزلاقية نصف دائرية مثبتة عليها في أنابيب فولاذية. عند = 500 كيلو فولت ، يبلغ القطر الخارجي للأنبوب 273 مم وسمك جداره 10 مم.

بالنسبة لخطوط الكابلات هذه ، يكون ضغط الزيت 1.08 - 1.57 ميجا باسكال. بسبب الضغط العالي ، تزداد قوة العزل. الأنابيب هي حماية جيدة ضد التلف الميكانيكي.

يتم لحام خطوط الأنابيب من أقسام بطول 12 مترًا. ويتم التعويض عن التغيرات في حجم الزيت مع تغيرات درجة الحرارة والحفاظ على ضغط الزيت في خط الأنابيب بواسطة جهاز تغذية أوتوماتيكي يقع في أحد طرفي الخط (لأطوال قصيرة) أو في كلا الطرفين (لأطوال طويلة).

هناك أيضًا كابلات ضغط متوسط ​​مملوءة بالزيت ، وكابلات بمواد بوليمر كعزل ، إلخ.

تشير العلامة التجارية وتعيين الكبل إلى معلومات حول تصميمه والجهد المقنن ورقم المقطع العرضي للنواة. بالنسبة للكابلات رباعية النوى بجهد يصل إلى 1 كيلو فولت ، يكون المقطع العرضي للنواة الرابعة ("صفر") أصغر من المرحلة الأولى. على سبيل المثال ، كبل VPG-1- 3x35 + 1x25 - كبل به ثلاثة نوى نحاسية بمقطع عرضي 35 مم 2 ورابع بمقطع عرضي 25 مم "، عازل من البولي إيثيلين (P) لـ 1 كيلو فولت مع غلاف PVC (V) ، غير مدرع ، بدون غطاء خارجي (D) "_ للوضع في الداخل ، في القنوات ، والأنفاق ، في حالة عدم وجود تأثيرات ميكانيكية على الكبل ؛ كابل AOSB-35-3x70 - كبل بثلاثة نوى من الألومنيوم (A) مقاس 70 مم 2 ، مع عزل 35 كيلو فولت ، مع نوى منفصلة من الرصاص (O) ، في غلاف رصاص (C) ، مدرع (B) بأشرطة فولاذية ، بغطاء واقي خارجي - للوضع في خندق ترابي ؛

OSB-35__3x70 - نفس الكابل ، ولكن مع الموصلات النحاسية.

تظهر تصميمات بعض الكابلات في الشكل. 1.30 على التين. 1.30 ، a ، b كبلات طاقة بجهد يصل إلى 10 كيلو فولت.

يحتوي الكبل رباعي النواة بجهد 380 فولت (انظر الشكل 1.30 ، أ) على العناصر: 1 - موصلات الطور الموصّل ؛ 2 - مرحلة الورق وعزل الحزام ؛ 3 - قذيفة واقية ؛ 4 - درع فولاذي 5 - غطاء واقي ؛ 6 - حشو الورق ؛ 7 - صفر الأساسية.

يحتوي الكبل ثلاثي النواة مع عزل الورق بجهد 10 كيلو فولت (الشكل 1.30 ، ب) على العناصر: 1 - الموصلات الحاملة للتيار ؛ 2 - عزل المرحلة ؛ 3 - عزل الحزام العام ؛ 4 - قذيفة واقية ؛ 5 - وسادة تحت الدروع. 6 - درع فولاذي 7 - غطاء واقي ؛ 8 - حشو.

يظهر في الشكل كبل ثلاثي النواة بجهد 35 كيلو فولت. 1.30 صباحًا وهي تشمل: 1 - أسلاك موصلة دائرية. 2 - الشاشات شبه الموصلة ؛ 3 - عزل المرحلة ؛ 4 - غمد الرصاص. 5 - وسادة 6 - حشو خيوط الكابلات ؛ 7 - درع فولاذي 8 - غطاء واقي.

على التين. يوضح الشكل 1.30 ، d كبلًا مملوءًا بالزيت ذي ضغط متوسط ​​وعالي بجهد 110-220 كيلو فولت. يمنع ضغط الزيت دخول الهواء والتأين ، مما يزيل أحد الأسباب الرئيسية لانهيار العزل. يتم وضع ثلاثة كابلات أحادية الطور في أنبوب فولاذي 4 مملوء بزيت مضغوط 2. يتكون القلب الحامل للتيار 6 من أسلاك دائرية نحاسية ومغطاة بعزل من الورق 1 مع تشريب لزج ؛ يتم تثبيت الشاشة 3 فوق العزل على شكل شريط نحاسي مثقب وأسلاك برونزية ، مما يحمي العزل من التلف الميكانيكي عند سحب الكابل عبر الأنبوب. في الخارج ، الأنبوب الفولاذي محمي بغطاء 5.

تنتشر الكابلات في العزل PVC ، التي يتم إنتاجها بواسطة ثلاثة وأربعة وخمسة نوى (1.30 ، هـ) أو أحادية النواة (الشكل 1.30 ، هـ). لمزيد من المعلومات التفصيلية حول الأنواع والعلامات التجارية المختلفة للكابلات ، ومجالات تطبيقها ، انظر.

تصنع الكابلات في أجزاء محدودة الطول حسب الجهد والقسم. عند التمديد ، يتم توصيل الأجزاء عن طريق أدوات التوصيل التي تغلق الوصلات. في هذه الحالة ، يتم تحرير نهايات نوى الكبل من العزل ومختومة في مشابك التوصيل.

عند وضع كبلات 0.38-10 كيلوفولت في الأرض ، للحماية من التآكل والأضرار الميكانيكية ، يتم إحاطة الوصلة بغلاف وقائي من الحديد الزهر قابل للفصل. بالنسبة لكابلات 35 كيلو فولت ، يتم أيضًا استخدام أغلفة من الصلب أو الألياف الزجاجية.

يتم تحديد موثوقية خط الكابلات بالكامل إلى حد كبير من خلال موثوقية تجهيزاته ، أي أدوات التوصيل من أنواع وأغراض مختلفة.

يتم تصنيف وصلات الكابلات ذات الجهد العالي وفقًا لثلاث ميزات رئيسية.

بواسطة موعد تنقسم أدوات التوصيل إلى ثلاث مجموعات رئيسية - المحطة ، الاتصالو قفلعلاوة على ذلك ، من بين الأطراف الطرفية ، تتميز الوصلات المفتوحة والغدد الكبلية في المحولات والأجهزة ذات الجهد العالي ، ومن بين الوصلات المتصلة - التوصيل الفعلي ، والتفرع والتوصيل - أدوات التوصيل المتفرعة.

بواسطة نوع العزل الكهربائي تنقسم أدوات التوصيل إلى مجموعتين: مع الطبقاتو المتجانسةعازلة. العزل الرقائقي يتم إجراؤها عن طريق لف الأشرطة من ورق الكابلات أو الفيلم الصناعي أو مكوناتها ومليئة بواحد أو آخر من الوسط (النفط والغاز) تحت أو بدون ضغط زائد. عزل متآلف تتكون عن طريق قذف أو تلبيد المواد العازلة في قوالب ساخنة.

حسب نوع التيارالتمييز بين أدوات التوصيل الخاصة بكابلات التيار المتردد والمباشر والتيار النبضي. يمكن عمل وصلات كابلات التيار المتردد أحادية الطور وثلاثية الطور.

يتم تحديد تصميم وصلات كابلات الطاقة عالية الجهد بشكل أساسي من خلال نوع الكبل المخصص لها.

استخدم في نهايات الكابلات الأكمام نهايةأو نهاية التجهيزات.

أرز. 1.30 كابلات الطاقة: أ - جهد رباعي النواة 380 فولت ؛

ب- قلب سلكي مع عازل للورق بجهد 10 كيلو فولت ؛ ج - جهد ثلاثي النواة 35 كيلو فولت ؛ ز - ضغط مرتفع مملوء بالزيت ؛ د - قلب واحد مع عزل بلاستيكي

على التين. 1.31a ، يتم عرض توصيل كبل ثلاثي النواة منخفض الجهد 2 في غلاف من الحديد الزهر 1. نهايات الكبل مثبتة بفاصل من البورسلين 3 ومتصلة بمشبك 4. أكمام كبل حتى 10 كيلو فولت مع عزل الورق مملوءة بالمركبات البيتومينية ، الكابلات 20-35 كيلو فولت مملوءة بالزيت. بالنسبة للكابلات ذات العزل البلاستيكي ، يتم استخدام أدوات التوصيل من أنابيب عازلة قابلة للتقلص بالحرارة ، والتي يتوافق عددها مع عدد المراحل ، وأنبوب واحد قابل للتقلص بالحرارة لنواة صفرية ، مثبتة في غلاف مغلق (الشكل 1.31 ، ب) .

أرز. 1.31. وصلات للكابلات ثلاثية وأربعة النواة بجهد يصل إلى 1 كيلو فولت: أ - حديد الزهر ؛ ب- من أنابيب عازلة للحرارة

على التين. 1.32 ، ويظهر اقتران ثلاثي الأطوار مملوء بالمصطكي للتركيب في الهواء الطلق مع عوازل من البورسلين للكابلات بجهد 10 كيلو فولت. بالنسبة للكابلات البلاستيكية المعزولة ثلاثية النواة ، يكون الإنهاء الموضح في الشكل. 1.32 ب. وتتكون من قفاز مقاوم للحرارة قابل للتقلص 1 وأنابيب شبه موصلة قابلة للتقلص بالحرارة 2 ، حيث يتم تشكيل ثلاثة كابلات أحادية النواة في نهاية كبل ثلاثي النواة. يتم وضع الأنابيب العازلة للحرارة القابلة للتقلص 3 على قلب منفصل ، ويتم تركيب العدد المطلوب من العوازل القابلة للتقلص بالحرارة 4 عليها.

أرز. 1.32. نهايات الكابلات ثلاثية النواة بجهد 10 كيلو فولت: أ - التثبيت الخارجي بعوازل من البورسلين ؛ ب - التثبيت في الهواء الطلق مع العزل البلاستيكي ؛ ج - التثبيت الداخلي بالقطع الجاف

بالنسبة للكابلات بقدرة 10 كيلو فولت وما دون ذات العزل البلاستيكي في الداخل ، يتم استخدام القطع الجاف (الشكل 1.32 ، هـ). يتم لف الأطراف المقطوعة للكابل مع العزل 3 بشريط لاصق PVC 5 ومطلي بالورنيش ؛ يتم إغلاق أطراف الكبل بكتلة الكبل 7 وقفاز عازل 1 يتداخل مع غمد الكبل 2 ، بالإضافة إلى نهايات القفاز والقلب محكم الإغلاق وملفوفان بشريط PVC 4 ، 5 ، الأخير مثبت بـ 6 ضمادات خيوط لمنع التباطؤ والفك.

طريقة مد الكابلاتتحددها شروط خط الطريق. يتم وضع الكابلات الخنادق الترابية ، الكتل ، الأنفاق ، أنفاق الكابلات ، المجمعات ، على طول ممرات الكابلات ، وكذلك على طول طوابق المباني (الشكل 1.29).

في أغلب الأحيان في المدن والمؤسسات الصناعية والكابلات الخنادق الترابية . لمنع التلف الناتج عن الانحرافات في الجزء السفلي من الخندق ، يتم إنشاء وسادة ناعمة من طبقة من التربة أو الرمل المنخل. عند وضع عدة كابلات حتى 10 كيلو فولت في خندق واحد ، يجب ألا تقل المسافة الأفقية بينهما عن 0.1 متر ، بين الكابلات 20-35 كيلو فولت - 0.25 متر ، ويتم تغطية الكابل بطبقة صغيرة من نفس التربة ومغطى بالطوب أو ألواح خرسانية للحماية من التلف الميكانيكي. بعد ذلك ، يتم تغطية خندق الكابل بالأرض. في أماكن عبور الطرق وعند مداخل المباني ، يتم وضع الكابلات في الأسمنت الأسبستي أو الأنابيب الأخرى. هذا يحمي الكابل من الاهتزازات ويسمح بالإصلاح دون فتح الطريق. يعد التمديد في الخنادق الطريقة الأقل تكلفة لمجاري كبل EE.

في الأماكن التي يتم فيها وضع عدد كبير من الكابلات ، تحد التربة العدوانية والتيارات الشاردة من إمكانية وضعها في الأرض. لذلك ، إلى جانب الاتصالات الأخرى تحت الأرض ، يتم استخدام الهياكل الخاصة: المجمعات والأنفاق والقنوات والكتل والجسور .

جامع(الشكل 1.29 ، ب)يخدم في التنسيب المشترك لمختلف الاتصالات تحت الأرض: خطوط الطاقة الكبلية والاتصالات ، وإمدادات المياه على طول الطرق السريعة في المدينة وعلى أراضي الشركات الكبيرة.

مع وجود عدد كبير من الكابلات الموضوعة بالتوازي ، على سبيل المثال ، من بناء محطة طاقة قوية ، تم وضعها الأنفاق

(الشكل 1.29 ، ج). هذا يحسن ظروف التشغيل ، ويقلل من مساحة سطح الأرض اللازمة لمد الكابلات. ومع ذلك ، فإن تكلفة الأنفاق مرتفعة للغاية. نفق الغرض منه هو وضع خطوط الكابلات فقط. يتم بناؤه تحت الأرض من الخرسانة سابقة الصب أو أنابيب الصرف الصحي ذات القطر الكبير ، وتتراوح سعة النفق من 20 إلى 50 كابلًا.

مع عدد أقل من الكابلات ، استخدم قنوات الكابل (الشكل 1.29 ، د) ، مغلق بالأرض أو يصل إلى مستوى سطح الأرض.

رفوف الكابلات وصالات العرض(الشكل 1.29 ، هـ) تستخدم لتمديد الكابلات فوق الأرض. يستخدم هذا النوع من هياكل الكابلات على نطاق واسع حيث يكون التمديد المباشر لكابلات الطاقة في الأرض خطيرًا بسبب الانهيارات الأرضية والانزلاقات الأرضية والتربة الصقيعية وما إلى ذلك. في مجاري الكابلات والأنفاق والمجمعات والممرات العلوية ، يتم وضع الكابلات على طول أقواس الكابلات.

في المدن الكبيرة والمؤسسات الكبيرة ، يتم وضع الكابلات أحيانًا كتل (الشكل 1.29 ، هـ) ، ويمثل أنابيب الأسمنت الأسبستي ، وصلات محكمة الإغلاق بالخرسانة. ومع ذلك ، يتم تبريد الكابلات بشكل سيئ ، مما يقلل من إنتاجيتها. لذلك ، يجب وضع الكابلات في كتل فقط إذا كان من المستحيل وضعها في الخنادق.

في المباني ، على طول الجدران والسقوف ، يتم وضع تدفقات كبيرة من الكابلات في صواني وصناديق معدنية. كابلات مفردة يمكن وضعها بشكل مفتوح على طول الجدران والسقوف أو إخفاؤها: في الأنابيب والألواح المجوفة وأجزاء المباني الأخرى من المباني.