Farklı gerilime sahip havai elektrik hatları cihazı

Elektrik enerjisinin orta ve uzun mesafelerde taşınması çoğunlukla açık havada bulunan elektrik hatları aracılığıyla gerçekleştirilir. Tasarımları her zaman iki ana gereksinimi karşılamalıdır:

1. Yüksek güç aktarım güvenilirliği;

2. İnsanlar, hayvanlar ve ekipman için güvenliğin sağlanması.

Kasırga rüzgarları, buz, don, elektrik hatları ile ilişkili çeşitli doğal olayların etkisi altında çalışma sırasında, elektrik hatları periyodik olarak artan mekanik yüke maruz kalır.

Elektrik enerjisinin güvenli bir şekilde taşınması sorunlarına kapsamlı bir çözüm için, güç mühendisleri güç kablolarını çok yükseklere çıkarmalı, boşlukta dağıtmalı, yapı elemanlarından yalıtmalı ve yüksek destekler üzerine kesiti artırılmış akım kablolarıyla döşemelidir. güç için.

Havai enerji hatlarının genel düzeni ve yerleşimi

Şematik olarak, herhangi bir enerji nakil hattı gösterilebilir:

• zemine kurulu destekler;

• akımın aktığı teller;

• destekler üzerine monte edilmiş lineer bağlantı parçaları;

• armatüre sabitlenmiş ve havadaki tellerin yönünü koruyan izolatörler.

Havai hatların elemanlarına ek olarak şunların da dahil edilmesi gerekir:

• destekler için temeller;

• yıldırımdan korunma sistemi;

• topraklama cihazları

Destekler:

1. gerilmiş tellerin kuvvetlerine dayanacak şekilde tasarlanmış ve bağlantı parçaları üzerinde germe cihazları ile donatılmış ankraj;

2. ara, telleri destek kelepçeleri aracılığıyla sabitlemek için kullanılır.

İki ankraj desteği arasındaki zemindeki mesafeye ankraj bölümü veya açıklığı denir ve birbirleri arasındaki veya ankrajlı ara destekler için - ara.

Bir havai enerji hattı su bariyerlerinden, mühendislik yapılarından veya diğer kritik nesnelerden geçtiğinde, bu tür bir bölümün uçlarına tel gergili destekler kurulur ve aralarındaki mesafe ara ankraj bölümü olarak adlandırılır.

Destekler arasındaki teller asla bir ip gibi düz bir çizgide çekilmez. Hava şartlarını da göz önünde bulundurarak havada olduklarında her zaman hafifçe sarkarlar. Ancak aynı zamanda, yer nesnelerinden uzaklıklarının güvenliği de dikkate alınmalıdır:

• ray yüzeyleri;

• temas telleri;

• ulaşım yolları;

• iletişim hatları veya diğer havai hatlar;

• endüstriyel ve diğer tesisler.

Telin gergin halden sarkmasına denir. asılı ok… Destekler arasında farklı şekillerde tahmin edilir, çünkü üstleri aynı seviyede veya yükseltilerle yer alabilir.

En yüksek destek noktasına göre sarkma her zaman alttakinden daha fazladır.

Her bir havai iletim hattı tipinin boyutları, uzunluğu ve yapısı, içinden taşınan elektrik enerjisinin akımının türüne (alternatif veya doğrudan) ve 0,4 kV'tan az veya 1150 kV'a ulaşabilen voltajının büyüklüğüne bağlıdır.

Havai hatların tel düzenlemesi

Elektrik akımı yalnızca kapalı bir döngüde aktığı için, tüketicilere en az iki kablo ile güç sağlanır. Bu prensibe göre, 220 voltluk bir voltaj ile tek fazlı alternatif akım ile basit havai hatlar oluşturulur.Daha karmaşık elektrik devreleri, sert bir şekilde yalıtılmış veya topraklanmış bir sıfır ile üç veya dört telli bir devrede enerji aktarır.

Telin çapı ve metali, her hattın tasarım yükü için seçilir. En yaygın malzemeler alüminyum ve çeliktir. Alçak gerilim devreleri için tek bir yekpare iletken olarak veya yüksek gerilim iletim hatları için çok telli yapılardan dokunmuş olarak yapılabilirler.

İç teller arası boşluk, ısı direncini artıran veya artırmayan nötr gres ile doldurulabilir.

İyi akım taşıyan alüminyum iletkenlerden yapılan çok telli yapılar, mekanik gerilimi alacak ve kırılmayı önleyecek şekilde tasarlanmış çelik damarlarla oluşturulur.

GOST, havai elektrik hatları için açık iletkenlerin bir sınıflandırmasını sağlar ve işaretlerini belirler: M, A, AC, PSO, PS, ACKC, ASKP, ACS, ACO, ACS. Bu durumda, tek telli teller çapın boyutu ile belirtilir. Örneğin, PSO-5 kısaltması, "5 mm çapında tek damarlı çelik tel" anlamına gelir.» Güç hatları için çok iletkenli teller, kesir olarak yazılmış iki basamaklı bir atama dahil olmak üzere farklı bir işaret kullanır:

• birincisi, alüminyum tellerin mm kare cinsinden toplam kesit alanıdır;

• ikincisi, çelik ekin enine kesit alanıdır (mm²).

Açık metal iletkenlere ek olarak, modern havai hatlarda iletkenler giderek daha fazla kullanılmaktadır:

• kendi kendini destekleyen yalıtım;

• fazlar rüzgar tarafından süpürüldüğünde veya yerden yabancı cisimler fırlatıldığında kısa devrelerin oluşmasını önleyen ekstrüde edilmiş bir polimer ile korunur.

VL v kendinden destekli kendinden destekli yalıtımlı iletkenler yavaş yavaş eski yalıtımsız yapıların yerini alıyor. Koruyucu bir dielektrik lifli malzeme tabakası veya ek harici koruma olmaksızın PVC bileşikleri ile kauçukla kaplı bakır veya alüminyum çekirdeklerden yapılan iç ağlarda giderek daha fazla kullanılmaktadırlar.

Uzun bir korona deşarjı oluşumunu dışlamak için, VL-330 kV ve daha yüksek voltajlı teller ek akışlara bölünür.

VL-330'da iki iletken yatay olarak monte edilir, 500 kV hatta üçe çıkar ve bir eşkenar üçgenin köşelerine yerleştirilir. 750 ve 1150 kV havai hatlar için, kendi eşkenar çokgenlerinin köşelerinde bulunan sırasıyla 4, 5 veya 8 akım ayrımı kullanılır.

"Korona" oluşumu sadece enerji kayıplarına yol açmaz, aynı zamanda sinüzoidal salınımın şeklini de bozar. Bu nedenle, yapıcı yöntemler kullanarak onunla savaşırlar.

Destekleyen cihaz

Destekler genellikle bir elektrik devresinin tellerini sabitlemek için oluşturulur.Ancak iki hattın paralel bölümlerinde, ortak kurulumları için amaçlanan ortak bir destek kullanılabilir. Bu tür yapılara çift devre denir.

Desteklerin üretimi için malzeme şunlar olabilir:

1. farklı çelik markalarının profilli köşeleri;

2. çürüme önleyici bileşiklerle emprenye edilmiş inşaat kerestesi kütükleri;

3. Güçlendirilmiş çubuklu betonarme yapılar.

Ahşaptan yapılmış destek yapıları en ucuzudur, ancak iyi emprenye ve uygun bakımla bile 50 ÷ 60 yıldan fazla hizmet etmezler.

Teknik projeye göre, 1 kV'un üzerindeki havai hatların destekleri, karmaşıklıkları ve tellerin bağlantı yüksekliği bakımından düşük voltajlı olanlardan farklıdır.

Altta geniş bir tabanı olan dikdörtgen prizmalar veya koniler şeklinde yapılırlar.

Her mesnet yapısı mekanik dayanım ve stabilite için hesaplanmıştır, mevcut yükler için yeterli yapısal rezerv vardır. Ancak, çalışma sırasında korozyon, darbe ve kurulum teknolojisine uyulmaması nedeniyle çeşitli unsurlarının ihlal edilebileceği akılda tutulmalıdır.

Bu, tek bir yapının sertliğinin zayıflamasına, deformasyonlara ve bazen desteklerin düşmesine yol açar.Genellikle bu tür durumlar, insanların destekler üzerinde çalıştığı, telleri söktüğü veya çektiği, değişken eksenel kuvvetler oluşturduğu zamanlarda meydana gelir.

Bu nedenle, montajcılardan oluşan bir ekibin destekleyici yapıdan yükseklikte çalışmaya kabulü, toprağa gömülü kısmının kalitesinin değerlendirilmesiyle teknik durumlarının kontrol edilmesinden sonra gerçekleştirilir.

izolasyon cihazı

Havai enerji hatlarında, yüksek dielektrik özelliklere sahip malzemelerden üretilen ürünler rezistans ÷ Ohm. M. İzolatörler olarak adlandırılırlar ve şunlardan yapılırlar:

• porselen (seramik);

• bardak;

• polimerik malzemeler.

İzolatörlerin tasarımı ve boyutları şunlara bağlıdır:

• kendilerine uygulanan dinamik ve statik yüklerin büyüklüğü;

• elektrik tesisatının efektif voltajının değerleri;

• çalışma koşulları.

Çeşitli atmosferik olayların etkisi altında çalışan yüzeyin karmaşık şekli, olası bir elektrik boşalmasının akışı için artan bir yol oluşturur.

Telleri sabitlemek için havai hatlara monte edilen izolatörler iki gruba ayrılır:

1. pim;

2. askıya alındı.

Seramik modeller

Tek yalıtkanlı porselen veya seramik pimler, 35 kV'a kadar (35 kV dahil) hatlarda çalışmasına rağmen, 1 kV'a kadar havai hatlarda daha fazla uygulama bulmuştur. Ancak, küçük çekme kuvvetleri oluşturarak, düşük kesitli telleri sabitleme koşulu altında kullanılırlar.

35 kV hatlara asma porselen izolatör çelenkleri kurulur.

Tekli Porselen Süspansiyon İzolatör Kiti, dövülebilir demirden yapılmış bir dielektrik gövde ve kapak içerir. Her iki parça da özel bir çelik çubukla bir arada tutulur. Çelenkteki bu tür elemanların toplam sayısı şu şekilde belirlenir:

• havai hattın voltaj değeri;

• destekleyici yapılar;

• ekipman çalışmasının özellikleri.

Şebeke voltajı arttıkça dizideki yalıtkanların sayısı eklenir. Örneğin, 35 kV havai hatlar için 2 veya 3 tane kurmak yeterlidir ve 110 kV için zaten 6 ÷ 7 gereklidir.

Cam izolatörler

Bu tasarımların porselene göre bir takım avantajları vardır:

• yalıtım malzemesinde sızıntı sızıntılarının oluşumunu etkileyen iç kusurların olmaması;

• burulma kuvvetlerine karşı artan güç;

• durumun görsel olarak değerlendirilmesine ve ışık akısının polarizasyon açısının gözlemlenmesine izin veren yapının şeffaflığı;

• yaşlanma belirtilerinin olmaması;

• kendi ağırlığınızdan daha az yük;

• üretim ve eritme otomasyonu.

Cam izolatörlerin dezavantajları şunlardır:

• vandalizme karşı zayıf direnç;

• düşük darbe dayanımı;

• mekanik kuvvetler nedeniyle nakliye ve kurulum sırasında hasar olasılığı.

Polimer izolatörler

Seramik ve cam muadillerine göre %90'a varan oranda azaltılmış, mekanik mukavemeti ve ağırlığı arttırılmıştır. Ek avantajlar şunları içerir:

• Kurulum kolaylığı;

• atmosferden kaynaklanan kirlenmeye karşı daha fazla direnç, ancak bu, yüzeylerinin periyodik olarak temizlenmesi ihtiyacını dışlamaz;

• hidrofobiklik;

• aşırı gerilime karşı iyi duyarlılık;

• artan vandalizm direnci.

Polimer malzemelerin dayanıklılığı da çalışma koşullarına bağlıdır. Endüstriyel işletmelerden kaynaklanan kirliliğin arttığı bir hava ortamında, polimerler, kirleticilerden kaynaklanan kimyasal reaksiyonların ve elektriksel işlemlerle birlikte meydana gelen atmosferik nemin etkisi altında iç yapının özelliklerinde kademeli bir değişiklikten oluşan "kırılgan kırılma" fenomeni sergileyebilir. .

Vandallar polimer izolatörleri bir atış veya mermi ile vurduğunda, genellikle cam gibi bir malzemede tam bir tahribat olmaz.Çoğu zaman, saçma veya mermi düz bir şekilde uçar veya eteğin gövdesine yerleşir. Ancak dielektrik özellikler hala hafife alınıyor ve çelenkteki hasarlı elemanların değiştirilmesi gerekiyor.

Bu nedenle, bu tür ekipmanlar periyodik olarak gözle muayene yöntemleri ile kontrol edilmelidir. Ve bu tür hasarları optik aletler olmadan tespit etmek neredeyse imkansızdır.

Hava hattı bağlantı parçaları

İzolatörleri bir havai hat desteğine sabitlemek, bunları çelenklere monte etmek ve bunlara canlı teller takmak için, genellikle bağlantı parçaları adı verilen özel bağlantı elemanları üretilir.

Gerçekleştirilen görevlere göre, bağlantı parçaları aşağıdaki gruplara ayrılır:

• süspansiyon elemanlarını farklı şekillerde bağlamak için tasarlanmış bir konektör;

• germe braketlerini ankraj desteklerinin tellerine ve çelenklerine tutturmaya yarayan gerdirme;

• tellerin, ilmeklerin ve ekran düğümlerinin bağlantı elemanlarının tutulmasının desteklenmesi, gerçekleştirilmesi;

• atmosferik deşarjlara ve mekanik titreşimlere maruz kaldığında havai hat ekipmanının çalışmasını korumak için tasarlanmış koruyucu;

• oval konektörler ve termit kartuşlardan oluşan konektörler;

• temas etmek;

• sarmal;

• pim izolatörlerinin montajı;

• kendinden destekli yalıtımlı tellerin montajı.

Listelenen grupların her biri çok çeşitli ayrıntılara sahiptir ve daha dikkatli bir çalışma gerektirir. Örneğin, yalnızca koruyucu donanımlar şunları içerir:

• koruyucu boynuzlar;

• halkalar ve ekranlar;

• tutucular;

• titreşim amortisörleri.

Koruyucu kornalar bir kıvılcım aralığı oluşturur, yalıtım oluştuğunda ortaya çıkan elektrik arkını yönlendirir ve böylece havai hat ekipmanını korur.

Halkalar ve ekranlar, yalıtkanın yüzeyinden arkı saptırır, dizinin tüm alanı boyunca voltaj dağılımını iyileştirir.

Parafudrlar, ekipmanı yıldırımdan kaynaklanan dalgalanmalardan korur.Vinil plastik veya elektrotlu fiber-bakalit tüplerden yapılmış tüp yapıları bazında kullanılabilirler veya valf elemanlarından yapılabilirler.

Titreşim sönümleyiciler, halatlar ve teller üzerinde çalışır, titreşim ve titreşimlerin neden olduğu yorulma gerilimlerinden kaynaklanan hasarları önler.

Havai hatların topraklama cihazları

Havai hat desteklerinin yeniden topraklanması ihtiyacı, acil durum modları ve yıldırım dalgalanmaları durumunda güvenli çalışma gerekliliklerinden kaynaklanır. Topraklama cihazının döngü direnci 30 ohm'u geçmemelidir.

Metal destekler için, tüm bağlantı elemanları ve takviye PEN teline bağlanmalıdır ve betonarme için, birleşik sıfır, tüm destekleri ve desteklerin takviyesini birbirine bağlar.

Ahşap, metal ve betonarme desteklerde, kendinden destekli yalıtımlı tellerin montajı sırasında pimler ve kancalar, aşırı gerilime karşı koruma için tekrar tekrar topraklama yapılmasının gerekli olduğu durumlar dışında topraklanmaz.

Desteğe monte edilen kancalar ve pimler, zorunlu bir korozyon önleyici kaplama varlığı ile 6 mm'den daha ince olmayan bir çelik tel veya çubuk kullanılarak kaynak yapılarak topraklama döngüsüne bağlanır.

Topraklama için betonarme desteklerde metal donatı kullanılır. Topraklama kablolarının tüm kontak bağlantıları özel bir cıvata ile kaynak yapılır veya sıkılır.

330 kV ve daha fazla gerilime sahip havai enerji hatlarının destekleri, güvenli bir temas ve kademeli gerilim büyüklüğü sağlamak için teknik çözümlerin uygulanmasının karmaşıklığı nedeniyle topraklanmamıştır.Bu durumda, yüksek hızlı hatlara koruyucu topraklama fonksiyonları atanır.