Elektrik hatlarının yalıtımı

Uzun bir süredir, enerji uzmanları, çok karmaşık bir teknik tasarıma sahip olmalarına ve bazı durumlarda birkaç yüze kadar uzanmalarına rağmen, bir kaynaktan (jeneratör) bir tüketiciye elektrik iletmek için cihazları "hat" terimiyle çağırma geleneğini geliştirdiler. binlerce kilometre.

Basitçe söylemek gerekirse, her iletim hattı yalnızca iki bileşenden oluşur:

• elektrik akımlarının akışını sağlayan akım kurşun sistemleri;

• elektriğin gereksiz bir yöne geçmesini önlemek için bu telleri çevreleyen dielektrik ortam. Bu ortama kısaca izolasyon denir.

Kullanılan yalıtım malzemelerinin yöntemine göre, elektrik hatları aşağıdakilere ayrılır:

• hava;

• kablo.

Havai enerji hatları

Bu yapılar, akım iletkenlerini yalıtmak için çevredeki atmosferin havasının dielektrik özelliklerini kullanır. Bu, onun rezistans hava, sıcaklık, nem ve diğer parametrelere bağlı olarak değişir. Bu faktörleri ortadan kaldırmak için, her voltaj türü için teller arasındaki en uygun mesafe seçilir.Değeri arttıkça tellerin birbirine güvenli mesafesi artar.

Herhangi bir akım iletkeninin potansiyeli toprağa akabileceğinden, faz iletkenleri de toprak yüzeyinden uzaklaşır. Ancak pratikte, insanlar altlarında yürüyebildiği veya çalışabildiği, ulaşım araçları hareket ettiği ve ek binalar yerleştirilebildiği için çok daha yükseğe çıkarlar. Bütün bunlar, tellerin sabitlendiği desteğin tasarımında dikkate alınır.

Havai enerji hatlarının yalıtımı

Kablolar ile zemin arasındaki hava mesafesinin seçilmesinin yanı sıra akım kablolarının elektrik dirençlerini bozmayacak şekilde direkler üzerine sabitlenmesi gerekmektedir. Sonuçta, destekler için kullanılan malzemeler (yağışlı havalarda ahşap ve beton ve her koşulda metal yapılar) elektriği iyi iletir.

Açık telleri desteklerin direklerine sabitlemek için özel yapılar kullanılır. izolatörler... Dirençli bir dielektrik malzemeden yapılmıştır. Çoğu zaman özel porselen, cam veya daha az sıklıkla plastik seçerler.

Ayrı bir porselen izolatörün tasarımı fotoğrafta gösterilmiştir.

Solda gösterilen yalıtkan tek parça porselenden yapılmıştır. Ve sağ iki bölümden oluşur.

Direğe bağlanma yöntemine göre, izolatörler ayrılır:

• travers üzerine dikey konumda monte edilmiş bir metal pime takılan pim yapıları;

• bir direğe asılı askıya alınmış cihazlar;

• çekme kuvvetlerine direnmek için yatay bir düzlemde sabitlenmiş gerilim kalıpları.

Hepsi belirli bir şebeke voltajı sınıfında çalışacak şekilde üretilmiştir. Aynı zamanda her türlü hava koşulunda kendilerine bağlanan tellerin oluşturduğu dikey ve yatay yönde önemli mekanik kuvvetleri algılarlar.

Güçlü rüzgarlar, kar ve buz birikmesiyle birlikte bile, yalıtkanların ve tellerin mekanik dayanıklılığını bozmamalı ve uzun süreli yağmur ve hatta yağmur, bunların elektrik direncini bozmamalıdır. Aksi takdirde, kaldırılması büyük maliyetler gerektirecek bir acil durum modu olacaktır.

Aşağıdaki fotoğraf, porselen yalıtkanlar kullanarak bir sokak aydınlatma cihazını bağlarken, tek fazlı 220 voltluk bir hattın açık tellerini bir destek direğinin traversine sabitleme örneğini göstermektedir.

Bu yöntem, yolları, kaldırımları ve bölgedeki alanları aydınlatmak için yaygın olarak kullanılmaktadır. Böyle bir yalıtkanın malzemesi aşağıdakilerin mekanik kuvvetlerine dayanabilir:

• elektrik hattının ekseni boyunca yatay düzlemde hareket eden tellerin gerilmesi;

• İzolatörün sıkışmasına etki eden üzerlerinde asılı duran yapının ağırlıkları.

0,4 kV hatlar için de aynı tasarımlar kullanılmaktadır.

Açık metal iletkenler, 35 kV'a kadar (dahil) gerilime sahip havai elektrik hatları ile değiştirilir. kendini taşıyan yalıtımlı yapılar.

Kullanılırken porselen veya cam izolatörler kullanılmaz, fotoğrafta görülen kablo ve tel bağlama sistemi kullanılır.

Açıkta kalan tellerin ve kendini taşıyan yapıların bağlandığı direklerde her iki tip bağlantı da kullanılır.

Havai iletim hattına uygulanan gerilim arttıkça yalıtkanların boyutları ve dielektrik özellikleri artar.Daha güçlü yalıtkanlar 10 kV havai hatlarda çalışır.

Hatların döndüğü yerlerde tellerin yatay gerilim kuvvetlerini emmek için, örneğin tankları baypas etmek için, çelenklerden oluşabilen gerilim izolatörleri kullanılır.

Fotoğraf, VL-10 kV güçlendirilmiş bir destek desteği üzerinde destek ve gerilim izolatörlerinin birleşik kullanımını göstermektedir.

Aynı yapılar desteklere kurulur. ayırıcılar… Destek izolatörleri, ayırıcının hareketli kanatlarının ve sabit sabit kontaklarının çalışmasını sağlar ve gerilim izolatörleri, iletkenlerin çekme kuvvetlerini sönümler.

Fotoğraf, tüm 25 kV havai hat izolatörlerinin tasarımının daha karmaşık hale geldiğini doğrulamaktadır. Güç hattının akım iletkenleri ile taşıyıcı malzeme arasındaki mesafeyi artırdılar.

Bu, izolatör dizisinin uzadığı ve artık askılı yapılarının kullanıldığı 110 kV havai hat üzerinde açıkça görülmektedir.

Havai hatların uçları, trafo merkezlerinde bulunan trafo burçlarına bağlanır.

Güç hatlarının 110 kV yüksek voltajlı açık şalt ekipmanına bağlantı noktaları, önemli elektriksel ve mekanik yüklere dayanabilen daha karmaşık yük taşıyıcı yalıtkan yapılarıyla korunmaktadır. Canlı telleri desteklerden daha da uzak bir mesafeden çıkarırlar.

Aynısı, 330 kV yüksek voltajlı gücün iletimi için metalden yapılmış bir tepe kulesinin fotoğrafında da görülebilir. Fotoğraf, her fazın, iletkenleri travers üzerine daha da güçlendirilmiş bir cam gerilim izolatörleri çelengi ile sabitlenmiş bir akım iletkenleri ayrımına sahip olduğunu göstermektedir.

330 kV trafo merkezinin direk izolatörleri, iletkenleri ve baraları ekipmandan daha da uzağa taşır.

Kablo güç hatları

Bu yapılarda, fazların iletken çekirdekleri katı bir dielektrik tabakası ile birbirinden ayrılır ve güçlü fakat elastik bir kabuk ile çevrenin etkisinden korunur. Bazen katı yerine petrol ürünlerinden veya gaz halindeki maddelerden elde edilen sıvı kablo yağı kullanılabilir. Ancak bu tür dielektrikler pratikte nadiren kullanılır.

Üretim maliyetleri açısından, kablo hatları havai iletim hatlarına göre daha pahalıdır. Bu nedenle şehir içinde, konut binalarının içinde, endüstriyel alanlarda, hava desteklerinin kurulamadığı durumlarda su bariyerleri ile kesişme noktalarında döşenirler.

Kablo döşemek için kablo tavaları, kanallar veya normal olanlar oluşturun gömülü siperlercanlı devrelere erişimi kısıtlayan.

Kablo güç hatlarının yalıtımı

Güç hatları için güç kablosunun yapısı, içinden iletilen güç miktarına ve uygulanan gerilime bağlıdır.

Kablonun iletkenleri genellikle bakır veya alüminyum alaşımlarından yapılır ve aralarında kullanılan dielektrik malzemelerin türü uygulanan voltajın büyüklüğüne bağlıdır.

1000 volta kadar olan cihazlarda, polietilen bileşik katmanları veya kağıt dolgulu yapılar ve farklı kıvamda kablo yağı ile emprenye edilmiş demetler en sık kullanılır.

Standart olmayan dört damarlı bir kablo için yalıtım katmanlarının yaklaşık düzeni fotoğrafta gösterilmiştir.

Burada, her bir iletken çekirdeğin metali, bant yalıtımına yerleştirilen kağıt demetleri ve dolgu maddeleri ile temas eden bir yalıtım tabakası ile kaplanır.Dış kabuk tüm yapıyı tamamen kapatır.

Kağıt, katmanın viskozitesini artırmak için çeşitli katkı maddeleri içeren mineral yağlarla emprenye edildiğinde, aynı anda dielektrik özellikleri de artar. Bu tür viskoz yağ emdirilmiş kablo kabloları, 10 kV'a kadar (dahil) yüksek gerilim devrelerinde çalışabilir.

Kurşun telleri üretmenin teknik yöntemi, dielektrik katmanın çalışma özelliklerini arttırır. Bunun için her bir damar, kurşun kılıfın içine yerleştirilmiş viskoz emprenyeli ayrı bir koaksiyel kablo şeklinde yapılır.

Bu tür damarlar arasındaki boşluk jüt dolgu ile doldurulur ve dışta sızdırmaz bir koruyucu tabaka ile çevrelenmiş, zırhlı bir galvanizli çelik tel tabakası içine yerleştirilir.

Kurşun metal iletkenli bu tür kablolar 35 kV'a kadar (dahil) yüksek gerilim devrelerinde çalışırlar.

Elektriğin 110 kV ve daha yüksek voltajlara sahip kablo boyunca iletilmesi için, yalıtım katmanının diğer yapıları kullanılır. Bu, daha az viskoz kablo yağı, inert gazlar (çoğunlukla nitrojen) olabilir. Bu tür tabakalardaki yağ basıncı düşük (1 kg/cm2'ye kadar), orta (3×5 kg/cm2'ye kadar) veya yüksek (10-14 kg/cm2'ye kadar) olabilir. Bu tür kablolar 500 kV'a kadar (dahil) yüksek gerilim devrelerinde çalışır.

Enerji nakil hatlarının izolasyon muayeneleri

Elektrikli ekipmanın çalışması sırasında dielektrik katmanların durumu değerlendirilir:

• Her zaman;

• periyodik olarak.

Özel kontrol cihazları, otomatik modda yalıtım kalitesinin sürekli bir analizini gerçekleştirir. Normal çalışma sırasında çok düşük kaçak akımları ölçecek şekilde ayarlanmıştır.Dielektrik tabakanın bozulması meydana geldiğinde, bu akımlar artar ve kritik değerden geçiş anları, servis personelini bilgilendirmek için bir alarm komutu veren bir röle akım devresi tarafından sabitlenir.

Elektrik hatları da dahil olmak üzere elektrikli ekipmanın yalıtım durumunun periyodik olarak izlenmesi, özel mobil veya sabit kurulumlarla ölçümler ve testler şeklinde yüksek voltaj denetimleri yapan özel olarak oluşturulmuş elektrik laboratuvarlarına atanır.

Güç sistemindeki bu tür laboratuvarların teknik kadrosu, yalıtım servisi adı verilen ayrı bölümlere ayrılmıştır. Yöneticinin yönlendirmesi altında, mevcut enerji ekipmanı ve elektrik hatlarının rutin testlerine katılır ve devrenin sökülmesiyle ilgili önleyici çalışmaların yapıldığı herhangi bir cihazın her tanıtımından önce, yazılı bir rapor sunmakla yükümlüdür. giriş bölümünün yalıtımlı yüksek gerilim yüküne dayanmaya hazır olup olmadığı hakkında görüş.

Ayrıca okuyun: Havai elektrik hatlarında hasar nedenleri