У дома
Буреносна канализация
Кога се използват въздушни електропроводи? Въздушни и кабелни линии

Кога се използват въздушни електропроводи? Въздушни и кабелни линии

Силова линия

електропроводи

Силова линия(TL) - един от компонентите на електрическата мрежа, система от енергийно оборудване, предназначена за предаване на електричество.

Съгласно MPTEEP (Междуотраслови правила за техническа експлоатация на потребителски електрически инсталации) Силова линия- Електрическа линия, простираща се извън електроцентралата или подстанцията и предназначена за пренос на електрическа енергия.

Разграничаване въздухи кабелни електропроводи.

Информацията се предава и по електропроводи с помощта на високочестотни сигнали; според оценките в Русия се използват около 60 хиляди HF канала чрез електропроводи. Използват се за надзорен контрол, предаване на телеметрични данни, сигнали за релейна защита и аварийна автоматика.

Въздушни електропроводи

Въздушен електропровод(VL) - устройство, предназначено за предаване или разпределение на електрическа енергия чрез проводници, разположени на открито и прикрепени с помощта на траверси (скоби), изолатори и фитинги към опори или други конструкции (мостове, надлези).

Състав VL

  • Устройства за разделяне
  • Оптични комуникационни линии (под формата на отделни самоносещи кабели, или вградени в мълниезащитен кабел, захранващ проводник)
  • Спомагателно оборудване за нуждите на експлоатацията (високочестотна комуникационна апаратура, капацитивен токоотвод и др.)

Документи, регулиращи въздушните линии

VL класификация

По вид на тока

  • AC въздушна линия
  • DC въздушна линия

По принцип въздушните линии се използват за предаване на променлив ток и само в някои случаи (например за свързване на енергийни системи, захранване на контактна мрежа и др.) използват линии за постоянен ток.

За въздушните линии с променлив ток се приема следната скала за клас на напрежение: AC - 0,4, 6, 10, (20), 35, 110, 150, 220, 330, 400 (подстанция Виборг - Финландия), 500, 750 и 1150 kV; постоянна - 400 kV.

По уговорка

  • ултра дълги въздушни линии с напрежение от 500 kV и повече (предназначени за свързване на отделни енергийни системи)
  • главни въздушни линии с напрежение 220 и 330 kV (предназначени за предаване на енергия от мощни електроцентрали, както и за свързване на енергийни системи и комбиниране на електроцентрали в енергийни системи - например свързване на електроцентрали с разпределителни точки)
  • разпределителни въздушни линии с напрежение 35, 110 и 150 kV (предназначени за захранване на предприятия и населени места с големи площи - свързват разпределителните точки с потребителите)
  • VL 20 kV и по-ниски, доставящи електроенергия на потребителите

По напрежение

  • VL до 1 kV (VL от най-нисък клас на напрежение)
  • VL над 1 kV
    • VL 1-35 kV (VL клас средно напрежение)
    • VL 110-220 kV (VL от клас високо напрежение)
    • VL 330-500 kV (VL от клас екстра високо напрежение)
    • VL 750 kV и повече (VL от клас ултра високо напрежение)

Тези групи се различават значително основно по изискванията по отношение на проектните условия и конструкции.

Според режима на работа на неутралите в електрическите инсталации

  • Трифазни мрежи с незаземени (изолирани) неутрали (неутралата не е свързана към заземяващото устройство или е свързана към него чрез устройства с високо съпротивление). В Русия такъв неутрален режим се използва в мрежи с напрежение 3-35 kV с ниски токове на еднофазни земни съединения.
  • Трифазни мрежи с резонансно заземени (компенсирани) неутрали (неутралната шина е свързана към земята чрез индуктивност). В Русия се използва в мрежи с напрежение 3-35 kV с високи токове на еднофазни земни съединения.
  • Трифазни мрежи с ефективно заземени неутрали (мрежи с високо и изключително високо напрежение, чиито неутрали са свързани към земята директно или чрез малко активно съпротивление). В Русия това са мрежи с напрежение 110, 150 и частично 220 kV, т.е. мрежи, в които се използват трансформатори, а не автотрансформатори, изискващи задължително глухо заземяване на неутралата според режима на работа.
  • Мрежи със стабилно заземена неутрала (неутралата на трансформатора или генератора е свързана към заземяващото устройство директно или чрез ниско съпротивление). Те включват мрежи с напрежение по-малко от 1 kV, както и мрежи с напрежение 220 kV и повече.

Според режима на работа в зависимост от механичното състояние

  • Въздушна линия с нормална работа (жиците и кабелите не са скъсани)
  • Аварийна работа на въздушната линия (с пълно или частично счупване на проводници и кабели)
  • Въздушна линия на инсталационния режим на работа (по време на монтажа на опори, проводници и кабели)

Основните елементи на въздушните линии

  • писта- положението на оста на ВЛ върху земната повърхност.
  • Пикети(PC) - сегментите, на които е разделен маршрутът, дължината на PC зависи от номиналното напрежение на ВЛ и вида на терена.
  • Знак за нулев пикетотбелязва началото на маршрута.
  • централен знакпосочва центъра на местоположението на опората в натура по трасето на строящата се ВЛ.
  • Производствен пикет- монтаж на пикетни и централни знаци по трасето в съответствие с декларацията за поставяне на опори.
  • фондация за подкрепа- конструкция, вградена в земята или опряна върху нея и пренасяща натоварвания към нея от опората, изолаторите, проводниците (кабелите) и от външни влияния (лед, вятър).
  • основа фондация- почвата на долната част на ямата, която възприема натоварването.
  • обхват(дължина на обхвата) - разстоянието между центровете на двете опори, върху които са окачени проводниците. Разграничаване междинен(между две съседни междинни опори) и котва(между анкерните опори) участъци. преходен обхват- участък, пресичащ всяка структура или естествено препятствие (река, дере).
  • Ъгъл на завъртане на линията- ъгъл α между посоките на трасето на ВЛ в ​​съседни участъци (преди и след завоя).
  • Провисване- вертикалното разстояние между най-ниската точка на проводника в участъка и правата линия, свързваща точките на нейното закрепване към опорите.
  • Размер на проводника- вертикално разстояние от най-ниската точка на проводника в обхвата до кръстосаните инженерни конструкции, повърхността на земята или водата.
  • Плейм (примката) - парче тел, свързващо опънатите проводници на съседни анкерни участъци върху анкерната опора.

Кабелни електропроводи

Кабелен електропровод(KL) - е линия за предаване на електрическа енергия или нейни отделни импулси, състояща се от един или повече паралелни кабели със свързващи, заключващи и крайни втулки (клеми) и крепежни елементи, а за напълнени с масло линии, в допълнение, с захранващи и масла за алармена система за налягане.

По класификациякабелните линии са подобни на въздушните линии

Кабелните линии се разделят според условията на преминаване

  • Под земята
  • По сгради
  • Под вода

кабелни инсталации са

  • кабелен тунел- затворена конструкция (коридор) с разположени в нея носещи конструкции за поставяне на кабели и кабелни кутии върху тях, със свободно преминаване по цялата дължина, позволяващо полагане на кабели, ремонти и огледи на кабелни линии.
  • кабелен канал- затворена и вкопана (частично или изцяло) в земята, пода, тавана и т.н. непроходима конструкция, предназначена за поставяне на кабели, чието полагане, преглед и ремонт може да се извършва само при демонтиран под.
  • кабелен вал- вертикална кабелна конструкция (обикновено с правоъгълно сечение), чиято височина е няколко пъти по-голяма от страната на секцията, оборудвана със скоби или стълба за придвижване по нея (преходни шахти) или стена, която е напълно или частично подвижна (непроходни мини).
  • кабелен под- част от сградата, ограничена от пода и пода или покритието, с разстояние между пода и изпъкналите части на пода или покритието най-малко 1,8 m.
  • двоен под- кухина, ограничена от стените на помещението, междуетажно припокриване и пода на стаята с подвижни плочи (на цялата или част от площта).
  • кабелен блок- кабелна конструкция с тръби (канали) за полагане на кабели в тях с кладенци, свързани с нея.
  • кабелна камера- подземна кабелна конструкция, затворена със сляпа подвижна бетонна плоча, предназначена за полагане на кабелни кутии или за изтегляне на кабели в блокове. Камера, която има люк за влизане в нея, се нарича кабелен кладенец.
  • кабелна стойка- надземна или земна отворена хоризонтална или наклонена удължена кабелна конструкция. Кабелният надлез може да бъде проходим или непроходим.
  • кабелна галерия- надземна или земна затворена изцяло или частично (например без странични стени) хоризонтална или наклонена удължена кабелна конструкция.

По вид изолация

Изолацията на кабелната линия е разделена на два основни типа:

  • течност
    • кабелно масло
  • твърд
    • хартия-масло
    • поливинилхлорид (PVC)
    • гумена хартия (RIP)
    • омрежен полиетилен (XLPE)
    • етилен пропиленов каучук (EPR)

Газообразната изолация и някои видове течни и твърди изолации не са посочени тук поради относително рядката им употреба към момента на писане.

Загуби в електропроводите

Загубата на електричество в проводниците зависи от силата на тока, следователно при предаването му на дълги разстояния напрежението се увеличава многократно (намалявайки силата на тока със същото количество) с помощта на трансформатор, който , при предаване на същата мощност, може значително да намали загубите. Въпреки това, с увеличаване на напрежението започват да се появяват различни видове разрядни явления.

Друга важна стойност, която влияе върху ефективността на електропреносните линии е cos(f) - стойност, която характеризира съотношението на активната и реактивната мощност.

В въздушните линии на свръхвисоко напрежение има загуби на активна мощност към короната (коронен разряд). Тези загуби зависят до голяма степен от метеорологичните условия (при сухо време загубите са по-малки, съответно при дъжд, дъжд, сняг тези загуби се увеличават) и разцепването на проводника във фазите на линията. Загубите от корона за линии с различни напрежения имат свои стойности (за въздушна линия 500 kV средните годишни загуби от корона са около ΔР=9,0 -11,0 kW/km). Тъй като коронният разряд зависи от напрежението на повърхността на проводника, разделянето на фазите се използва за намаляване на това напрежение в въздушните линии с ултра високо напрежение. Тоест вместо един проводник се използват три или повече проводника във фаза. Тези проводници са разположени на еднакво разстояние един от друг. Оказва се еквивалентният радиус на разделената фаза, това намалява напрежението на отделен проводник, което от своя страна намалява загубите на короната.

литература

  • Електроинсталационни работи. В 11 книги. Книга. 8. Част 1. Въздушни електропроводи: Проб. надбавка за професионални училища. / Магидин Ф. А.; Изд. А. Н. Трифонова. - М.: Висше училище, 1991. - 208 с ISBN 5-06-001074-0
  • Рожкова Л. Д., Козулин В. С. Електрическо оборудване на станции и подстанции: Учебник за техникумите. - 3-то изд., преработено. и допълнителни - М.: Енергоатомиздат, 1987. - 648 с.: ил. BBK 31.277.1 R63
  • Проектиране на електрическата част на станции и трафопостове: Обн. надбавка / Петрова С.С.; Изд. S.A. Мартинов. - Л .: ЛПИ им. М.И. Калашникова, 1980. - 76 с. UDC 621.311.2(0.75.8)

Основните елементи на ВЛ са проводници, изолатори, линейни фитинги, опори и основи. На въздушните линии на трифазен променлив ток са окачени най-малко три проводника, които съставляват една верига; на DC въздушни линии - най-малко два проводника.

По броя на веригите въздушните линии са разделени на една, две и многоверига. Броят на веригите се определя от схемата на захранване и необходимостта от нейното резервиране. Ако са необходими две вериги според схемата на захранване, тогава тези вериги могат да бъдат окачени на две отделни едноверижни въздушни линии с едноверижни опори или на една двуверижна въздушна линия с двуверижни опори. Разстоянието / между съседни опори се нарича участък, а разстоянието между опорите от типа анкер се нарича анкерна секция.

Проводниците, окачени на изолатори (A, - дължината на гирлянда) към опорите (фиг. 5.1, а), провисват по контактната мрежа. Разстоянието от точката на окачване до най-ниската точка на жицата се нарича провисване /. Той определя размера на приближаването на проводника към земята А, който за населено място е равен на: до повърхността на земята до 35 и PO kV - 7 m; 220 kV - 8 m; към сгради или конструкции до 35 kV - 3 m; 110 kV - 4 m; 220 kV - 5 м. Дължината на участъка / се определя от икономическите условия. Дължината на обхвата до 1 kV обикновено е 30 ... 75 m; PO kV - 150 ... 200 m; 220 kV - до 400 m.

Видове електрически стълбове

В зависимост от начина на окачване на проводниците, опорите са:

  1. междинен, върху който проводниците са фиксирани в поддържащи скоби;
  2. тип котва, използван за опъване на проводници; върху тези опори проводниците са фиксирани в скоби за опън;
  3. ъглови, които са монтирани под ъглите на въртене на въздушната линия с окачване на проводници в носещите скоби; те могат да бъдат междинни, разклонения и ъглови, крайни, анкерни ъгли.

Увеличени обаче опорите на ВЛ над 1 kV са разделени на два вида котви, които напълно възприемат напрежението на проводниците и кабелите в съседни участъци; междинен, неулавящ напрежението на жиците или частично възприемащ.

На въздушните линии се използват дървени стълбове (фиг. 5L, b, c), дървени стълбове от ново поколение (фиг. 5.1, d), стоманени (фиг. 5.1, д) и стоманобетонни стълбове.

Дървени подпори VL

Дървените стълбове на въздушните линии все още са широко разпространени в страни с горски резервати. Предимствата на дървото като материал за подпори са: ниско специфично тегло, висока механична якост, добри електроизолационни свойства, естествен кръгъл асортимент. Недостатъкът на дървото е неговото гниене, за намаляване на което се използват антисептици.

Ефективен метод за борба с гниенето е импрегнирането на дърво с маслени антисептици. В САЩ е в ход преминаването към залепени дървени стълбове.

За въздушни линии с напрежение 20 и 35 kV, върху които се използват щифтови изолатори, е препоръчително да се използват едноколонни подпори с форма на свещ с триъгълно разположение на проводниците. На въздушни електропроводи 6-35 kV с щифтови изолатори, за всяко разположение на проводниците, разстоянието между тях D, m трябва да бъде не по-малко от стойностите, определени по формулата


където U - линии, kV; - най-голямото провисване, съответстващо на общия обхват, m; b - дебелина на ледената стена, mm (не повече от 20 mm).

За ВЛ от 35 kV и повече с окачени изолатори с хоризонтално разположение на проводниците, минималното разстояние между проводниците, m, се определя по формулата


Подпорната стойка е изработена от композит: горната част (самата стойка) е направена от трупи с дължина 6,5 ... или от дървени трупи с дължина 4,5 ... 6,5 м. Композитните подпори със стоманобетонни доведени съчетават предимствата на стоманобетон и дърво опори: мълниеустойчивост и устойчивост на гниене в точката на контакт със земята. Свързването на багажника с доведения син се извършва с телени превръзки, изработени от стоманена тел с диаметър 4 ... 6 mm, опънати с усукване или опъващ болт.

Анкерни и междинни ъглови опори за ВЛ 6-10 kV са направени под формата на А-образна конструкция с композитни стелажи.

Стоманени предавателни стълбове

Широко използван на въздушни линии с напрежение 35 kV и повече.

Според дизайна, стоманените опори могат да бъдат от два вида:

  1. кула или едноколонна (виж фиг. 5.1, д);
  2. портал, които според метода на закрепване се разделят на свободно стоящи опори и опори на скоби.

Предимството на стоманените опори е тяхната висока якост, недостатъкът е тяхната податливост на корозия, което изисква периодично боядисване или нанасяне на антикорозионно покритие по време на работа.

Подпорите са изработени от стоманени ъглови валцувани продукти (по принцип се използва равнобедрен ъгъл); високите преходни опори могат да бъдат направени от стоманени тръби. В фугите на елементите се използва стоманен лист с различна дебелина. Независимо от дизайна, стоманените опори са направени под формата на пространствени решетъчни структури.

Стоманобетонни електропреносни стълбове

В сравнение с металните, те са по-издръжливи и икономични в експлоатация, тъй като изискват по-малко поддръжка и ремонт (ако вземем жизнения цикъл, тогава стоманобетонните са по-енергийни). Основното предимство на стоманобетонните опори е намаляването на консумацията на стомана с 40 ... 75%, недостатъкът е голяма маса. Според метода на производство стоманобетонните подпори се разделят на бетонирани на мястото на монтаж (в по-голямата си част такива опори се използват в чужбина) и сглобяеми.

Траверсите се закрепват към багажника на стоманобетонна опорна стойка с помощта на болтове, прекарани през специални отвори в стълба, или с помощта на стоманени скоби, покриващи багажника и имащи цапи за закрепване на краищата на траверсните ремъци към тях. Металните траверси са предварително горещо поцинковани, така че не изискват специални грижи и надзор по време на работа за дълго време.

Проводниците на въздушните линии са направени неизолирани, състоящи се от един или повече усукани проводници. Проводниците от един проводник, наречени едножилни (те се правят с напречно сечение от 1 до 10 mm2), имат по-ниска якост и се използват само на въздушни линии с напрежение до 1 kV. Многожични проводници, усукани от няколко проводника, се използват на въздушни линии от всички напрежения.

Материалите на проводниците и кабелите трябва да имат висока електрическа проводимост, да имат достатъчна здравина, да издържат на атмосферни влияния (в това отношение медните и бронзовите проводници са най-устойчиви; алуминиевите проводници са податливи на корозия, особено по морските брегове, където се съдържат соли в въздуха; стоманените проводници се разрушават дори при нормални атмосферни условия).

За въздушни линии се използват едножични стоманени проводници с диаметър 3,5; 4 и 5 мм и медни проводници с диаметър до 10 мм. Ограничението на долната граница се дължи на факта, че проводниците с по-малък диаметър имат недостатъчна механична якост. Горната граница е ограничена поради факта, че огъванията на едножилен проводник с по-голям диаметър могат да причинят трайни деформации във външните му слоеве, които ще намалят механичната му якост.

Многожилните проводници, усукани от няколко проводника, имат голяма гъвкавост; такива проводници могат да бъдат направени с всяко сечение (те се правят със сечение от 1,0 до 500 mm2).

Диаметрите на отделните проводници и техният брой се избират така, че сборът от напречните сечения на отделните проводници да даде необходимото общо напречно сечение на проводника.

По правило многожилните проводници се правят от кръгли проводници, като един или повече проводници със същия диаметър са поставени в центъра. Дължината на усуканата тел е малко по-дълга от дължината на жицата, измерена по оста му. Това води до увеличаване на действителната маса на проводника с 1 ... 2% в сравнение с теоретичната маса, която се получава чрез умножаване на сечението на проводника по дължината и плътността. Всички изчисления приемат действителното тегло на жицата, както е посочено в съответните стандарти.

Степените на оголените проводници показват:

  • букви M, A, AC, PS - тел материал;
  • цифри - сечение в квадратни милиметри.

Алуминиевата тел А може да бъде:

  • Клас AT (твърдо не отгрява)
  • AM (отгрявани меки) сплави AN, AZh;
  • AS, ASHS - от стоманена сърцевина и алуминиеви проводници;
  • PS - от стоманени проводници;
  • PST - изработена от поцинкована стоманена тел.

Например, A50 означава алуминиев проводник с напречно сечение 50 mm2;

  • AC50 / 8 - стоманено-алуминиева тел със сечение на алуминиевата част 50 mm2, стоманена сърцевина 8 mm2 (при електрическите изчисления се взема предвид проводимостта само на алуминиевата част на проводника);
  • PSTZ,5, PST4, PST5 - едножилни стоманени проводници, където числата съответстват на диаметъра на проводника в милиметри.

Стоманените кабели, използвани по ВЛ като мълниезащита, са изработени от поцинкована тел; тяхното напречно сечение трябва да бъде най-малко 25 mm2. На въздушни линии с напрежение 35 kV се използват кабели с напречно сечение 35 mm2; на PO kV линии - 50 mm2; по линии 220 kV и над -70 mm2.

Напречното сечение на многожилни проводници от различни степени се определя за ВЛ с напрежение до 35 kV според условията на механична якост, а за ВЛ с напрежение 1 kV и по-високо - според условията на коронни загуби. На въздушните линии, при пресичане на различни инженерни конструкции (комуникационни линии, железопътни и магистрални пътища и др.), е необходимо да се осигури по-висока надеждност, следователно трябва да се увеличат минималните напречни сечения на проводниците в пресичащите участъци (Таблица 5.2).

Когато въздушен поток протича около проводниците, насочен през оста на въздушната линия или под определен ъгъл спрямо тази ос, от подветрената страна на проводника се появяват турбуленции. Когато честотата на образуване и движение на вихри съвпада с една от честотите на собствените трептения, жицата започва да трепти във вертикална равнина.

Такива трептения на проводника с амплитуда 2 ... 35 mm, дължина на вълната 1 ... 20 m и честота 5 ... 60 Hz се наричат ​​вибрации.

Обикновено вибрациите на проводниците се наблюдават при скорост на вятъра от 0,6 ... 12,0 m / s;

Стоманени проводници не се допускат в участъци над тръбопроводи и железопътни линии.



Вибрацията обикновено се появява в участъци по-дълги от 120 m и на открити площи. Опасността от вибрации се крие в счупването на отделни проводници на жицата в зоните на излизането им от скобите поради увеличаване на механичното напрежение. Променливите възникват от периодично огъване на проводниците в резултат на вибрации и основните напрежения на опън се съхраняват в окачената тел.

При разстояния до 120 m не се изисква защита от вибрации; участъци от ВЛ, защитени от напречни ветрове, не подлежат на защита; при големи пресичания на реки и водни пространства е необходима защита независимо от проводниците. На въздушни линии с напрежение 35 ... 220 kV и по-високо, защитата от вибрации се извършва чрез инсталиране на вибрационни амортисьори, окачени върху стоманен кабел, абсорбиращи енергията на вибриращите проводници с намаляване на амплитудата на вибрациите в близост до скобите.

Когато има лед, се наблюдава така нареченият танц на жици, който подобно на вибрацията се възбужда от вятъра, но се различава от вибрацията с по-голяма амплитуда, достигаща 12 ... 14 m, и по-голяма дължина на вълната (с една и две полувълни в полет). В равнина, перпендикулярна на оста на ВЛ, проводникът При напрежение 35 - 220 kV проводниците са изолирани от опорите с гирлянди от окачени изолатори. За изолация на въздушни линии 6-35 kV се използват щифтови изолатори.

Преминавайки през проводниците на въздушната линия, той отделя топлина и загрява проводника. Под въздействието на нагряване на тел се получава следното:

  1. удължаване на жицата, увеличаване на провисването, промяна на разстоянието до земята;
  2. промяна в напрежението на проводника и способността му да носи механично натоварване;
  3. промяна в съпротивлението на проводника, тоест промяна в загубите на електрическа мощност и енергия.

Всички условия могат да се променят при наличие на постоянство на параметрите на околната среда или да се променят заедно, засягайки работата на проводника на въздушната линия. По време на работа на въздушната линия се счита, че при номинален ток на натоварване температурата на проводника е 60 ... 70 ″С. Температурата на проводника ще се определя от едновременния ефект на генериране на топлина и охлаждане или радиатор. Отвеждането на топлина от въздушните линии се увеличава с увеличаване на скоростта на вятъра и намаляване на температурата на околния въздух.

При понижаване на температурата на въздуха от +40 до 40 °C и увеличаване на скоростта на вятъра от 1 до 20 m/s, топлинните загуби варират от 50 до 1000 W/m. При положителни температури на околната среда (0...40 °C) и ниски скорости на вятъра (1...5 m/s) топлинните загуби са 75...200 W/m.

За да определите ефекта от претоварването върху увеличаването на загубите, първо определете


където RQ - съпротивление на проводника при температура 02, Ohm; R0] - съпротивление на проводника при температура, съответстваща на проектното натоварване при работни условия, Ohm; A /.u.s - коефициент на повишаване на температурата на съпротивлението, Ohm / ° С.

Увеличаване на съпротивлението на проводника в сравнение със съпротивлението, съответстващо на изчисленото натоварване, е възможно при претоварване от 30% на 12%, а при претоварване от 50% - с 16%

Може да се очаква увеличение на загубата на AU по време на претоварване до 30%:

  1. при изчисляване на въздушната линия за AU = 5% A? / 30 = 5,6%;
  2. при изчисляване на въздушната линия при A17 = 10% D? / 30 = 11,2%.

При претоварване на въздушните линии до 50% увеличението на загубата ще бъде съответно 5,8 и 11,6%. Като се има предвид графикът на натоварването, може да се отбележи, че когато въздушната линия е претоварена до 50%, загубите за кратко надвишават допустимите стандартни стойности с 0,8 ... 1,6%, което не влияе значително върху качеството на електроенергията.

Приложение на SIP проводник

От началото на века широко разпространени въздушните мрежи с ниско напрежение, направени като самоносеща система от изолирани проводници (SIW).

SIP се използва в градовете като задължително полагане, като магистрала в селските райони с ниска гъстота на населението, клонове към потребителите. Начините за полагане на SIP са различни: издърпване на опори; опъване по фасадите на сгради; полагане по фасадите.

Конструкцията на SIP (еднополюсен брониран и неброниран, триполюсен с изолиран или гол носещ неутрален) обикновено се състои от медна или алуминиева жила, заобиколена от вътрешен полупроводников екструдиран екран, след това - изолация от омрежен полиетилен, полиетилен или PVC . Плътността се осигурява от прахообразна и смесена лента, върху която има метален екран, изработен от мед или алуминий под формата на спирално положени нишки или лента, с помощта на екструдирано олово.

Отгоре на кабелната броня подложка, изработена от хартия, PVC, полиетилен, алуминиева броня е направена под формата на решетка от ленти и нишки. Външната защита е от PVC, полиетилен без гел. Разстоянията на уплътнението, изчислени като се вземат предвид неговата температура и напречното сечение на проводниците (най-малко 25 mm2 за електрическата мрежа и 16 mm2 за клоните към потребителските входове, 10 mm2 за стоманено-алуминиевата тел) варират от 40 до 90 m.

С леко увеличение на разходите (около 20%) в сравнение с оголените проводници, надеждността и безопасността на линията, оборудвана със SIP, се повишава до нивото на надеждност и безопасност на кабелните линии. Едно от предимствата на въздушните линии с изолирани VLI проводници пред конвенционалните електропроводи е намаляването на загубите и мощността чрез намаляване на реактивното съпротивление. Опции за последователност на права линия:

  • ASB95 - R = 0,31 Ohm / km; X \u003d 0,078 Ohm / km;
  • SIP495 - съответно 0,33 и 0,078 Ohm / km;
  • SIP4120 - 0,26 и 0,078 Ohm / km;
  • AC120 - 0,27 и 0,29 Ohm / km.

Ефектът от намаляване на загубите при използване на SIP и неизменността на тока на натоварване може да бъде от 9 до 47%, загубите на мощност - 18%.

Дешифриране на електропроводи - съкращение от фразата "електропровод". Преносната линия е най-важният компонент на енергийните системи, който служи за предаване на електроенергия от генериращи устройства към разпределение, преобразувател и в крайна сметка до потребителите.

Класификация

Предаването на електрическа енергия се осъществява чрез метални проводници, където медта или алуминият действат като проводник. Методът на окабеляване е различен:

  • По въздух - по въздушни линии;
  • В почва (вода) - кабелни линии;
  • газопроводи.

Изброените видове електропроводи са основните. Провеждат се експерименти с безжично предаване на мощност, но в момента този метод не е намерил широко разпространение в практиката, с изключение на устройства с ниска мощност.

Въздушни електропроводи

Въздушните електропроводи, високоволтовите електропроводи, се характеризират с висока сложност. Техният дизайн, процедурата на експлоатация са регламентирани със специална документация. Въздушните линии се характеризират с това, че електричеството се предава чрез проводници, положени на открито. За да се осигури безопасност и да се намалят загубите, съставът на въздушните линии е доста сложен.

Състав VL

Какво е VL? Това не е високоволтова линия, както понякога се смята. VL е цял комплекс от структури и оборудване. Основните елементи, които съставляват всяка електропроводна линия:

  • Токопроводящи проводници;
  • Носещи опори;
  • Изолатори.

Други компоненти също са важни, но техният вид, номенклатура и количество зависят от различни фактори:

  • фитинги;
  • Мълниезащитни кабели;
  • Устройства за заземяване;
  • Разрядници;
  • Секционни устройства;
  • Предупредителна маркировка за самолети;
  • Спомагателно оборудване (оборудване за наслагване на комуникация, дистанционно управление);
  • Оптична комуникационна линия.

Фитингите включват крепежни елементи за свързване на изолатори, проводници, закрепването им към опори.

Забележка.Устройствата за защита от пренапрежения, заземяването и мълниезащитните устройства служат за осигуряване на безопасност и повишаване на надеждността в случай на токови удари, включително по време на гръмотевични бури.

Секционните устройства ви позволяват да изключите част от електропровода за периода на рутинна или аварийна работа.

Високочестотното и оптично комуникационно оборудване е предназначено за диспечерско дистанционно наблюдение и контрол на работата на линията, секционните устройства, подстанцията и разпределителните устройства.

Документи, регулиращи въздушните линии

Основните документи, които регулират всяка електропреносна линия, са Строителните правила и правила (SNiP), както и Правилата за инсталиране на електрически инсталации на PUE. Тези документи регламентират проектирането, изграждането, изграждането и експлоатацията на въздушни електропроводи.

VL класификация

Голямо разнообразие от дизайни и видове въздушни линии позволява да се разграничат групи в тях, обединени от общи характеристики.

По вид на тока

Повечето от съществуващите преносни линии са проектирани да работят с променлив ток, което се дължи на лекотата на преобразуване на напрежението по величина.

Някои видове линии работят с постоянен ток. Предназначени са за някои области на приложение (захранване на контактната мрежа, мощни DC консуматори), но общата дължина е малка, въпреки по-ниските загуби в капацитивните и индуктивните компоненти.

По уговорка

  • Междусистемно (отдалечено) - за комбиниране на няколко енергийни системи. Те включват въздушни линии от 500 kV и повече;
  • Магистрал - за обединяване на електроцентрали в мрежа в рамките на една и съща електроенергийна система и захранване с електроенергия на възлови подстанции;
  • Разпределение - за свързване на големи предприятия и населени места с възлови подстанции;
  • ВЛ на селскостопански потребители;
  • Градска и селска разпределителна мрежа.

Според режима на работа на неутралите в електрическите инсталации

  • Мрежи със заземен неутрал;
  • Мрежи с изолирана неутрала;
  • С резонансно заземен неутрал;
  • С ефективно заземен неутрал.

Според режима на работа в зависимост от механичното състояние

Основният режим на работа на въздушната линия е нормален, когато всички проводници и кабели са в добро състояние. Възможно е да има случаи, когато някои от проводниците липсват, но електропроводът работи:

  • С пълно или частично прекъсване - авариен режим;
  • По време на монтажа на проводници, опори - режим на монтаж.

Основните елементи на въздушните линии

  • Маршрут - местоположението на оста на електропровода спрямо повърхността на земята;
  • Подпорна основа - конструкция в земята, върху която се крепи опората, пренасяйки натоварването от външни влияния върху нея;
  • Дължина на участъка - разстоянието между центровете на съседни опори;
  • Провисване - разстоянието между долната точка на жицата и условната права линия между точките на окачване на проводниците;
  • Габарит на проводника - разстоянието от долната част на проводника до земята.

Кабелни електропроводи

Какво е кабелен електропровод? Този тип електропроводи се различават от въздушните по това, че проводниците от различни фази са изолирани и комбинирани в един кабел.

Според условията на преминаване

Според условията за преминаване CL се разделят на:

  • Под земята;
  • Под вода;
  • По сгради.

кабелни конструкции

В допълнение към факта, че кабелът може да бъде във вода или земя, част от него трябва да премине през кабелни конструкции, които включват:

  • кабелни канали;
  • кабелна камера;
  • кабелен вал;
  • Двоен под;
  • кабелна галерия.

Този списък е непълен, основната разлика между кабелните конструкции и другите е, че те са предназначени изключително за кабелна инсталация заедно със закрепващи устройства, захранващи съединители и разклонения.

По вид изолация

Най-широко използваните кабелни линии с твърда изолация:

  • PVC;
  • Маслена хартия;
  • Гума-хартия;
  • Полиетилен (омрежен полиетилен);
  • Етилен-пропилен.

По-рядко се срещат течна и газова изолация.

Загуби в електропроводите

Загубите в преносните линии имат различно естество и се делят на:

  • Загуба на отопление:
  • Корона загуби:
  • Загуби поради радио излъчване;
  • Загуби при предаване на реактивна мощност.

Подпори за електропроводи и други елементи

Основният елемент за закрепване на проводниците на електропровод е опора. Кулите за пренос на мощност са разделени на два вида:

  • Котва (клема), върху която са разположени устройствата за закрепване и опъване на жицата;
  • Междинен.

Подпорите могат да се монтират директно в земята или върху основата. Според материала на производство:

  • Дървени;
  • стомана;
  • Железобетон.

Изолатори и фитинги

Изолаторите са предназначени за закрепване и изолиране на проводници на електропроводи. Най-голямо предимство са получили изолаторите за окачване, които позволяват да се направи произволна дължина от отделни елементи, в зависимост от изискванията. Като правило, колкото по-високо е напрежението в kV, толкова по-голяма е дължината на низа от изолатори.

Направена от:

  • порцелан;
  • стъклена чаша;
  • полимерни материали.

Фитингите се използват за свързване на вериги от изолатори, закрепването им към опори и проводници. В кабелните линии фитингите включват и съединители.

Защитни устройства

Като защита се използват мълниеотводи, отводители и заземители. Заземяването на метални стълбове се извършва чрез механично закрепване на носещата конструкция към земния контур. Заземяването на стоманобетонни опори е особено важно, тъй като в случай на изтичане на ток той започва да тече през бетонната армировка, причинявайки разрушителен ефект. Щетите, причинени на опората, няма да бъдат визуално видими.

Важно!За най-добра защита защитният проводник се поставя над всички останали.

Спецификации

Техническите характеристики на електропреносните линии зависят не само от предаваното напрежение и мощност. Трябва да се вземат предвид следните фактори:

  • Градски или нежилищен район;
  • Доминиращи метеорологични условия (температурен диапазон, скорост на вятъра);
  • Състояние на почвата (твърда, подвижна).

Какво е електропровод? Всеки електропровод е мощен източник на електромагнитно поле. Високоволтовите линии, разположени в близост до жилища, влияят неблагоприятно на здравето. Определянето на минималната вреда за здравето и околната среда играе важна роля при проектирането на електропроводите.

Правят се технически изчисления, за да се определи кой тип линия трябва да се използва за постигане на най-голяма ефективност.

Видео

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

1. висока надеждност на преноса на мощност;

2. осигуряват безопасността на хората, животните и оборудването.

По време на работа под въздействието на различни природни явления, свързани с ураганни пориви на вятъра, лед, замръзване, електропроводите периодично се подлагат на повишени механични натоварвания.

За цялостно решение на проблемите с безопасното транспортиране на електрическа енергия, енергетиците трябва да повдигнат проводниците под напрежение на голяма височина, да ги разпръснат в пространството, да ги изолират от строителните елементи и да ги монтират с токови проводници с увеличено напречно сечение на високоякостни поддържа.

Общо устройство и разположение на въздушните електропроводи


Схематично всяка електропреносна линия може да бъде представена:

    подпори, монтирани в земята;

    проводници, през които преминава ток;

    линейни фитинги, монтирани върху опори;

    изолатори, прикрепени към фитингите и държащи ориентацията на проводниците във въздуха.

В допълнение към елементите на въздушната линия е необходимо да се включат:

    основи за подпори;

    мълниезащитна система;

    заземяващи устройства.


Подпорите са:

1. котва, предназначена да издържа на силите на опънати проводници и оборудвана с обтягащи устройства на арматурата;

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

Разстоянието по терена между две анкерни опори се нарича анкерна секция или участък, а за междинни опори между тях или с анкера - междинна.

Когато въздушен електропровод преминава над водни прегради, инженерни конструкции или други критични съоръжения, тогава в краищата на такъв участък се монтират опори с телени обтегачи, а разстоянието между тях се нарича междинен анкерен участък.

Проводниците между опорите никога не се дърпат като връв - по права линия. Те винаги провисват малко, разположени във въздуха, като се вземат предвид климатичните условия. Но в същото време задължително се взема предвид безопасността на тяхното разстояние до наземни обекти:

    релсови повърхности;

    контактни проводници;

    транспортни магистрали;

    проводници на комуникационни линии или други въздушни линии;

    промишлени и други съоръжения.

Увисването на телта от опънато състояние се нарича. Оценява се по различни начини между опорите, тъй като горните части на тях могат да бъдат разположени на едно и също ниво или с излишъци.

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

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

Подреждане на проводници на въздушни линии

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

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

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

Многожилни конструкции, изработени от алуминиеви проводници, които преминават добре тока, са създадени със стоманени сърцевини, които са предназначени да поемат механични натоварвания на опън и да предотвратяват счупвания.


GOST дава класификация на отворените проводници за въздушни електропроводи и определя тяхната маркировка: M, A, AC, PSO, PS, ACKC, ASKP, ACS, ACO, ACS. В този случай едножилните проводници се обозначават със стойността на диаметъра. Например, абревиатурата PSO-5 гласи „стоманена тел. изработена от едно ядро ​​с диаметър 5 мм. Напрегнатите проводници за електропроводи използват различна маркировка, включително обозначението с две числа, написани чрез дроб:

    първият е общата площ на напречното сечение на алуминиеви проводници в квадратни mm;

    вторият е площта на напречното сечение на стоманената вложка (мм квадрат).

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

    самоносеща изолация;

    защитени от екструдиран полимер, който предпазва от възникване на късо съединение при претоварване на фазите от вятъра или при изхвърляне на чужди предмети от земята.

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


За да се изключи появата на коронен разряд с голяма дължина, проводниците на VL-330 kV и по-високо напрежение се разделят на допълнителни потоци.


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

Образуването на "корона" води не само до загуби на мощност, но и изкривява формата на синусоидалното трептене. Затова се бори с конструктивни методи.

Поддържащо устройство

Обикновено се създават опори за фиксиране на проводниците на една електрическа верига. Но на успоредни участъци от две линии може да се използва една обща опора, която е предназначена за тяхното съвместно инсталиране. Такива дизайни се наричат ​​двуверижни.

Материалът за производството на подпори може да служи:

1. профилирани ъгли от различни марки стомана;

2. дървени трупи, импрегнирани с противогниещи съединения;

3. стоманобетонни конструкции със стоманобетонни пръти.

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


Съгласно техническия проект ВЛ над 1 kV се различават от нисковолтовите по своята сложност и височината на проводниците.


Изработени са под формата на удължени призми или конуси с широка основа в долната част.

Всяка опорна конструкция е изчислена за механична якост и стабилност, има достатъчен марж за проектиране за съществуващи натоварвания. Но трябва да се има предвид, че по време на работа са възможни нарушения на различните му елементи в резултат на корозия, удар и неспазване на технологията на монтаж.

Това води до отслабване на твърдостта на единична конструкция, деформации и понякога падане на опори. Често такива случаи се случват в онези моменти, когато хората работят върху опорите, демонтират или опъват проводниците, създавайки променливи аксиални сили.

Поради тази причина монтьорският екип се допуска да работи на височина от конструкцията на подпорите след проверка на техническото им състояние с оценка на качеството на вкопаната му част в земята.

Устройството на изолатори

На въздушните електропроводи, за отделяне на токопроводящите части на електрическата верига една от друга и от механичните елементи на носещата конструкция, се използват продукти, изработени от материали с високи диелектрични свойства с ÷ Ohm∙m. Те се наричат ​​изолатори и са направени от:

    порцелан (керамика);

    стъклена чаша;

    полимерни материали.

Дизайнът и размерите на изолаторите зависят от:

    върху величината на приложените към тях динамични и статични натоварвания;

    стойности на работното напрежение на електрическата инсталация;

    условия на работа.

Сложната форма на повърхността, работеща под въздействието на различни атмосферни явления, създава увеличен път за протичането на възможен електрически разряд.

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

1. щифт;

2. спрян.

Керамични модели

Порцеланови или керамични единични изолатори са намерили по-голяма употреба при въздушни линии до 1 kV, въпреки че работят на линии до 35 kV включително. Но те се използват при условие за закрепване на проводници с ниско сечение, които създават малки теглителни сили.

На линии от 35 kV се монтират гирлянди от окачени порцеланови изолатори.


Комплектът от единичен порцеланов суспензионен изолатор включва диелектрично тяло и капачка, изработена от ковко желязо. И двете части са закрепени със специален стоманен прът. Общият брой на такива елементи в гирлянда се определя от:

    величината на напрежението на въздушната линия;

    поддържащи конструкции;

    характеристики на работата на оборудването.

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

Стъклени изолатори

Тези дизайни имат няколко предимства пред порцелана:

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

    повишена устойчивост на усукващи сили;

    прозрачност на дизайна, което позволява визуална оценка на състоянието и наблюдение на ъгъла на поляризация на светлинния поток;

    липса на признаци на стареене;

    автоматизация на производството и топенето.

Недостатъците на стъклените изолатори са:

    слаба антивандална устойчивост;

    ниска якост на удар;

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

Полимерни изолатори

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

    лекота на монтаж;

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

    хидрофобност;

    добра чувствителност към пренапрежения;

    повишена вандалска устойчивост.

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

Когато стрелят по полимерни изолатори с изстрел или куршуми, вандалите обикновено не унищожават напълно материала, както стъклото. Най-често една топка или куршум лети точно през или се забива в тялото на полата. Но диелектричните свойства все още са подценени и повредените елементи в гирлянда изискват подмяна.

Следователно такова оборудване трябва периодично да се проверява чрез методи за визуална проверка. И е почти невъзможно да се открият такива повреди без оптични инструменти.

Фитинги за въздушни линии

За закрепване на изолатори върху опората на въздушната линия, сглобяването им в гирлянди и монтирането на токопроводящи проводници към тях, се произвеждат специални крепежни елементи, които обикновено се наричат ​​линейни фитинги.


Според изпълняваните задачи армировката се класифицира в следните групи:

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

    опън, използван за закрепване на опъващи скоби към проводници и гирлянди на анкерни опори;

    поддържане, извършване на задържане на телени крепежни елементи, примки и елементи за монтаж на екран;

    защитни, предназначени да поддържат работоспособността на оборудването на въздушните линии при излагане на атмосферни разряди и механични вибрации;

    свързващи, състоящи се от овални съединители и термитни патрони;

    контакт;

    спирала;

    монтаж на щифтови изолатори;

    монтаж на SIP проводници.

Всяка от тези групи има широка гама от части и изисква по-внимателно проучване. Например, само защитните фитинги включват:

    защитни рога;

    пръстени и екрани;

    отводители;

    гасители на вибрации.

Защитните клаксони създават искрова междина, отклоняват електрическа дъга, която се появява при припокриване на изолацията и по този начин предпазват оборудването на въздушната линия.

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

Отводите за пренапрежение предпазват оборудването от пренапрежения, причинени от удари на мълния. Те могат да се използват на базата на тръбни конструкции, изработени от винилова пластмаса или фибро-бакелитни тръби с електроди, или могат да бъдат направени от клапанни елементи.

Амортисьорите на вибрации работят върху въжета и жици, предотвратявайки повреда от напрежения на умора, създадени от вибрации и вибрации.

Заземителни устройства за въздушни линии

Необходимостта от повторно заземяване на опорите на ВЛ е породена от изискванията за безопасна работа в случай на аварийни условия и удари на мълния. Съпротивлението на контура на заземяващото устройство не трябва да надвишава 30 ома.

За метални опори всички крепежни елементи и фитинги трябва да бъдат свързани към PEN проводника, а за стоманобетон комбинираната нула свързва всички подпори и фитинги на стелажите.

На опори, изработени от дърво, метал и стоманобетон, щифтове и куки не се заземяват при монтиране на самоносещ изолиран проводник с носещ изолиран проводник, освен когато е необходимо да се извърши многократно заземяване за защита от пренапрежение.


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

На стоманобетонни опори за спускане на заземяване се използва метална армировка. Всички контактни връзки на заземяващите проводници са заварени или захванати в специален болт.

Стълбове на въздушни електропроводи с напрежение 330 kV и повече не са заземени поради сложността на внедряването на технически решения за осигуряване на безопасна стойност на напреженията на докосване и стъпало. Защитните функции на заземяването в този случай се възлагат на високоскоростни защити на линията.

Кабелна линия (CL)- линия за пренос на електричество, състояща се от един или повече паралелни кабели, направени по някакъв начин чрез полагане (фиг. 1.29). Кабелните линии се полагат там, където изграждането на ВЛ е невъзможно поради тясна територия, неприемливо от гледна точка на безопасността, неподходящо от гледна точка на икономически, архитектурни и планови показатели и други изисквания. Най-голямото приложение на CL е открито при предаването и разпространението на ЕЕ в промишлени предприятия и в градовете (вътрешни електрозахранващи системи) при предаване на ЕЕ през големи водни тела

Предимства и предимства на кабелните линии в сравнение с въздушните линии: устойчивост на атмосферни влияния, секретност на трасето и недостъпност за неоторизирани лица, по-малко повреди, компактност на линията и възможност за широко развитие на електрозахранването на потребителите в градски и промишлени райони. Въпреки това, кабелните линии са много по-скъпи от въздушните линии със същото напрежение (средно 2-3 пъти за линии от 6-35 kV и 5-6 пъти за линии от 110 kV и повече), по-трудни за изграждане и експлоатация .

Ориз. 1.29. Начини за полагане на кабели и кабелни конструкции: а - земна траншея; b-колектор;c-тунел; g-канал; г - надлез; e - блок

AT CL съставвключва: кабел, оборудване за свързване и разделяне на кабелни секции и свързващи кабелни краища към оборудване и шини на разпределителното устройство (кабелни фитинги - предимно различни съединители), строителни конструкции, крепежни елементи, както и оборудване за подхранване на нефт или газ (за нефт - и пълни с газ кабели).

Класификацията на кабелните линии по същество съответства на класификацията на кабелите, включени в нея. Основните характеристики са:

Вид на тока;

Номинално напрежение;

Брой токопроводящи елементи;

електрически изолационен материал;

Естеството на импрегнирането и методът за повишаване на електрическата якост на хартиената изолация;

Материал на обвивката.

(Тези характеристики обхващат само кабели, работещи при условия на свободно охлаждане. Има кабели с принудително водно или маслено охлаждане, както и криогенни кабели.)

Кабел- готов фабричен продукт, състоящ се от изолирани токопроводими жила, затворени в защитна херметична обвивка и броня, предпазваща ги от влага, киселини и механични повреди. Силовите кабели имат от един до четири алуминиеви или медни проводника с напречно сечение 1,5-2000 mm 2. Ядра с напречно сечение до 16 mm 2 - едножилни, над - многожични. Според формата на напречното сечение проводниците биват кръгли, сегментни или секторни.

Кабелите с напрежение до 1 kV се правят, като правило, четирижилни, напрежение 6-35 kV - трижилни и напрежение 110-220 kV - едножилни.



Защитните черупки са изработени от олово, алуминий, гума и PVC. При 35 kV кабели всяка жила е допълнително затворена в оловна обвивка, което създава по-равномерно електрическо поле и подобрява разсейването на топлината. Изравняването на електрическото поле в кабелите с пластмасова изолация и обвивка се постига чрез екраниране на всяка жила с полупроводяща хартия.

В кабели за напрежение 1-35 kV, за да се увеличи електрическата якост, между изолираните жила и обвивката се полага слой от изолация на колана.

Кабелната броня от стоманени ленти или поцинковани стоманени жици е защитена от корозия чрез външна обвивка от кабелна прежда, импрегнирана с битум и покрита с тебешир.

В кабели с напрежение 110 kV и повече, за да се увеличи електрическата якост на хартиената изолация, те се пълнят с газ или масло под налягане (газови и маслени кабели).

Високоволтови кабелни линии

Не се използват кабелни линии с вискозно импрегниране при напрежение над 35 kV. Това се дължи на факта, че въздушните включвания винаги остават в изолацията на готовия кабел. Тяхното присъствие значително намалява диелектричната якост на изолацията. Въздушните включвания, в зависимост от тяхното местоположение, претърпяват йонизация с всички произтичащи от това последици или тяхната отрицателна роля се проявява във връзка с възникването на топлинни процеси. Кабелът периодично се подлага на нагряване и охлаждане поради промени в предаваната мощност. Увеличаването и намаляването на обема на кабела води до увеличаване на въздушните включвания, тяхната миграция към проводящата сърцевина и последващо разрушаване.

Можете да премахнете тези явления по два начина:

Изключете въздушни включвания;

Увеличете налягането във въздушните (газови) включвания.

Първият метод се използва в кабели с ниско налягане, напълнени с масло (OLC) с маслени канали вътре в сърцевината, а вторият - при OLS кабели с високо налягане, положени в стоманени тръбопроводи.

Маслени кабели с ниско налягане .

МНК с ниско налягане (до 0,05 МРа) се произвеждат като едножилни.Произвеждат се масово за напрежения 110, 150 и 220 kV и имат медни проводници със сечение 120-800 в оловни или алуминиеви обвивки.

В зависимост от условията на полагане - в земята (в траншеи), когато кабелът не е подложен на опън и е защитен от механични повреди; или под вода, в блатисти райони и където е подложен на опънни сили, се използват различни видове напълнени с масло кабели.

Маслени кабели с високо налягане .

Маслонапълнените кабели за високо налягане (OLC) се произвеждат за напрежения 110, 220, 330, 380 и 500 kV.

Ядрата на такъв кабел се произвеждат:

а) във временна оловна обвивка, която предпазва изолацията от влага и повреди по време на транспортиране и се отстранява по време на монтажа;

б) без черупка. В този случай жилите на кабела се доставят до пистата в запечатан контейнер, пълен с масло.

По време на монтажа изолирани и екранирани медни проводници с напречно сечение 120-700 с насложени върху тях полукръгли плъзгащи се проводници се изтеглят в стоманени тръби. При = 500 kV външният диаметър на тръбата е 273 mm с дебелина на стената 10 mm.

За такива кабелни линии налягането на маслото е 1,08 - 1,57 MPa. Поради високото налягане диелектричната якост се увеличава. Тръбите са добра защита срещу механични повреди.

Тръбопроводите се заваряват от участъци с дължина 12 м. Компенсацията на промените в обема на маслото с промени в температурата и поддържането на налягането на маслото в тръбопровода се извършва чрез автоматично подаващо устройство, което се намира в единия край на линията (за къси дължини) или в двата края (за дълги дължини).

Има и маслени кабели за средно налягане, кабели с полимерни материали като изолация и др.

Марката, обозначението на кабела показва информация за неговия дизайн, номинално напрежение, брой и напречно сечение на жилата. За четирижилни кабели с напрежение до 1 kV, напречното сечение на четвъртото („нулево“) ядро ​​е по-малко от фазовото. Например кабел VPG-1- 3x35 + 1x25 - кабел с три медни жила с напречно сечение 35 mm 2 и четвърто с напречно сечение 25 mm ", изолация от полиетилен (P) за 1 kV с PVC обвивка (V), неброниран, без външен капак (G) "_ за полагане на закрито, в канали, тунели, при липса на механични въздействия върху кабела; кабел AOSB-35-3x70 - кабел с три алуминиеви (A) жила 70 mm 2, с изолация 35 kV, с отделно оловени (O) жила, в оловна (C) обвивка, брониран (B) със стоманени ленти, с външно защитно покритие - за полагане в земен изкоп;

OSB-35__3x70 - същият кабел, но с медни проводници.

Конструкциите на някои кабели са показани на фиг. 1.30. На фиг. 1.30, а, б са дадени силови кабели с напрежение до 10 kV.

Четирижилен кабел с напрежение 380 V (виж фиг. 1.30, а) съдържа елементите: 1 - проводими фазови проводници; 2 - хартиена фаза и изолация на колана; 3 - защитна обвивка; 4 - стоманена броня; 5 - защитен капак; 6 - хартиен пълнител; 7 - нулево ядро.

Трижилен кабел с хартиена изолация с напрежение 10 kV (фиг. 1.30, б) съдържа елементите: 1 - проводници с ток; 2 - фазова изолация; 3 - обща изолация на колана; 4 - защитна обвивка; 5 - възглавница под бронята; 6 - стоманена броня; 7 - защитен капак; 8 - пълнител.

Трижилен кабел с напрежение 35 kV е показан на фиг. 1.30 часа сутринта Включва: 1 - кръгли проводими проводници; 2 - полупроводими екрани; 3 - фазова изолация; 4 - оловна обвивка; 5 - възглавница; 6 - пълнител на кабелна прежда; 7 - стоманена броня; 8 - защитен капак.

На фиг. 1.30, d показва напълнен с масло кабел със средно и високо налягане с напрежение 110-220 kV. Налягането на маслото предотвратява навлизането и йонизирането на въздуха, елиминирайки една от основните причини за разрушаване на изолацията. Три монофазни кабела са поставени в стоманена тръба 4, пълна с масло под налягане 2. Тоководещата сърцевина 6 се състои от медни кръгли проводници и е покрита с хартиена изолация 1 с вискозна импрегнация; екран 3 е насложен върху изолацията под формата на перфорирана медна лента и бронзови проводници, които предпазват изолацията от механични повреди при издърпване на кабела през тръбата. Отвън стоманената тръба е защитена с капак 5 .

Широко разпространени са кабелите с PVC изолация, произведени от три-, четири- и петжилни (1.30, д) или едножилни (фиг. 1.30, д). За по-подробна информация относно различните видове и марки кабели, техните области на приложение вж.

Кабелите се изработват на сегменти с ограничена дължина в зависимост от напрежението и сечението. При полагане сегментите се свързват с помощта на съединители, които уплътняват фугите. В този случай краищата на жилите на кабела се освобождават от изолацията и се запечатват в свързващите скоби.

При полагане на кабели 0,38-10 kV в земята, за защита от корозия и механични повреди, кръстовището е затворено в защитен чугунен разглобяем корпус. За кабели 35 kV се използват и обвивки от стомана или фибростъкло.

Надеждността на цялата кабелна линия до голяма степен се определя от надеждността на нейните фитинги, тоест съединители от различен тип и предназначение.

Високоволтовите кабелни съединения се класифицират според три основни характеристики.

от назначаване съединителите са разделени на три основни групи - терминал, свързващи заключване,освен това сред клемните се разграничават отворени съединители и кабелни муфи в трансформатори и високоволтови устройства, а сред свързващите - същинските свързващи, разклоняващи и свързващи - разклоняващи съединители.

от вид електрическа изолация съединителите се разделят на две групи: с наслоени монолитенизолация. Ламинирана изолация се извършва чрез навиване на ленти от кабелна хартия, синтетично фолио или техни състави и се запълва с една или друга среда (нефт, газ) под или без свръхналягане. Монолитна изолация образува се чрез екструдиране или синтероване на изолационни материали в нагрети форми.

По вид на токаразграничаване на съединители за кабели на променлив, постоянен и импулсен ток. Съединителите на AC кабелите могат да бъдат направени еднофазни и трифазни.

Конструкцията на съединители за захранващи кабели за високо напрежение се определя преди всичко от вида на кабела, за който са предназначени.

Използвайте в краищата на кабелите крайни ръкавиили крайни фитинги.

Ориз. 1.30. Силови кабели: а - четирижилно напрежение 380 V;

б- жило-жилка с хартиена изолация с напрежение 10 kV; в - трижилно напрежение 35 kV; g - напълнено с масло високо налягане; d - едножилен с пластмасова изолация

На фиг. 1.31а е показано свързването на трижилен нисковолтов кабел 2 в чугунена втулка 1. Краищата на кабела са фиксирани с порцеланов дистанционер 3 и свързани със скоба 4. Кабелни втулки до 10 kV с хартиена изолация се запълват с битумни съединения, кабелите 20-35 kV са маслени. За кабели с пластмасова изолация се използват съединители от термосвиваеми изолационни тръби, чийто брой съответства на броя на фазите, и една термосвиваема тръба за нулева сърцевина, поставена в запечатана втулка (фиг. 1.31, б) .

Ориз. 1.31. Съединители за три- и четирижилни кабели с напрежение до 1 kV: а - чугун; б- от термосвиваеми изолационни тръби

На фиг. 1.32, и показва напълнена с мастика трифазна муфа за външен монтаж с порцеланови изолатори за кабели с напрежение 10 kV. За трижилни кабели с пластмасова изолация, краят, показан на фиг. 1.32b. Състои се от устойчива на околната среда термосвиваема ръкавица 1 и полупроводими термосвиваеми тръби 2, с които в края на трижилен кабел са оформени три едножилни кабела. На отделни жила се поставят изолационни термосвиваеми тръби 3. Върху тях се монтират необходимия брой термосвиваеми изолатори 4.


Ориз. 1.32. Накрайници за трижилни кабели с напрежение 10 kV: а - външен монтаж с порцеланови изолатори; б - външен монтаж с пластмасова изолация; в - вътрешен монтаж със сухо рязане

За кабели от 10 kV и по-ниски с пластмасова изолация във вътрешността се използва сухо рязане (фиг. 1.32, д). Изрязаните краища на кабела с изолация 3 се обвиват със залепваща PVC лента 5 и се лакират; краищата на кабела са запечатани с кабелна маса 7 и изолационна ръкавица 1, която припокрива обвивката на кабела 2, краищата на ръкавицата и сърцевината са допълнително запечатани и обвити с PVC лента 4, 5, като последната е фиксирана с превръзки от канап 6 за предотвратяване на изоставане и размотаване.

Метод на полагане на кабелиопределя от условията на трасето на линията. Кабелите са положени земни окопи, блокове, тунели, кабелни тунели, колектори, по кабелни надлези, както и по подовете на сгради (фиг. 1.29).

Най-често в градовете, промишлени предприятия се полагат кабели земни окопи . За да се предотвратят повреди поради отклонения на дъното на изкопа, се създава мека възглавница от слой от пресята пръст или пясък. При полагане на няколко кабела до 10 kV в една траншея хоризонталното разстояние между тях трябва да бъде най-малко 0,1 м, между кабелите 20-35 kV - 0,25 м. Кабелът е покрит с малък слой от същата почва и покрит с тухла или бетонни плочи за защита от механични повреди. След това кабелната траншея е покрита със земя. На местата на пресичане на пътища и на входовете на сградите кабелът се полага в азбестоциментови или други тръби. Това предпазва кабела от вибрации и позволява ремонт без отваряне на пътното платно. Полагането в изкопи е най-евтиният начин за EE кабелни канали.

На места, където се полагат голям брой кабели, агресивната почва и блуждаещите течения ограничават възможността за полагането им в земята. Следователно, наред с други подземни комуникации, се използват специални конструкции: колектори, тунели, канали, блокове и надлези .

Колекционер(фиг. 1.29, б)служи за съвместно поставяне на различни подземни комуникации в него: кабелни електропроводи и комуникации, водоснабдяване по градските магистрали и на територията на големи предприятия.

С голям брой кабели, положени успоредно, например от сградата на мощна електроцентрала, положена в тунели

(фиг. 1.29, в). Това подобрява условията на работа, намалява повърхността на земята, необходима за полагане на кабели. Цената на тунелите обаче е много висока. Тунел Предназначен е само за полагане на кабелни линии. Изгражда се под земята от сглобяем бетон или канализационни тръби с голям диаметър, капацитетът на тунела е от 20 до 50 кабела.

С по-малко кабели, използвайте кабелни канали (фиг. 1.29, г), затворени от земята или достигащи нивото на земната повърхност.

Кабелни стелажи и галерии(фиг. 1.29, д) се използват за надземно полагане на кабели. Този тип кабелни конструкции намират широко приложение там, където директното полагане на силови кабели в земята е опасно поради свлачища, свлачища, вечна замръзване и др. В кабелните канали, тунели, колектори и надлези кабелите се полагат по кабелни скоби.

В големите градове и големите предприятия понякога се полагат кабели блокове (фиг. 1.29, д), представляващи азбестоциментови тръби, фуги, които са запечатани с бетон. Кабелите обаче са слабо охладени в тях, което намалява тяхната пропускателна способност. Следователно кабелите трябва да се полагат в блокове само ако е невъзможно да се полагат в изкопи.

В сгради, по стени и тавани, големи потоци от кабели се полагат в метални тави и кутии. Единични кабели те могат да бъдат положени открито по стени и тавани или скрити: в тръби, в кухи плочи и други строителни части на сгради.



Секции