Preko brezžične različice prenosa električne energije na samem začetku 20. stoletja je deloval ugledni izumitelj srbskega porekla Nikola Tesla, a še pred stoletji takšnega razvoja velikih industrijskih aplikacij ni bilo. Glavni način dobave energije potrošniku ostanejo kabelski in zračni električni vodi.
Prenosni vodniki: cilji in tipi
Prenosni vod - ni najosnovnejši del električnih omrežij, vključen v sistem energetskih naprav in naprav, katerega glavni namen je prenos električne energije iz naprav, ki ga proizvajajo (elektrarne), pretvarjanje in distribucijske (električne postaje) za potrošnike. V običajnih primerih tako imenovane vse električne napeljave, ki so zunaj navedene električne opreme.
Zgodovinski zapis: prvi prenosni vod (DC, napetost 2 kV) je bil zgrajen v Nemčiji po projektu francoskega znanstvenika F. Depre leta 1882. Dolžina je bila približno 57 km in je povezovala mesta München in Misbah. Z montažo in razporeditvijo so kabelske in zračne linije razdeljene. V zadnjih letih, predvsem za oskrbo z električno energijo velemest, se zmanjšujejo plinske izolirane cevi. Uporabljajo se za prenos visokih zmogljivosti v gostem gradbenem okolju, da bi prihranili prostor, ki ga zasedajo daljnovodi, ter zagotoviti okoljske standarde in zahteve. Kabelski priključki se uporabljajo tam, kjer je razporeditev zrakatežko ali nemogoče s tehničnimi ali estetskimi parametri. Zaradi primerjalne cenovne ugodnosti, boljšega vzdrževanja (povprečni čas odprave nezgode ali napak je 12-krat manjši) in velike zmogljivosti povpraševanja so najbolj zahtevni prenosni daljnovodi.
Opredelitev. Splošna klasifikacija
Električna letalska družba (PLLP) - niz naprav, ki se nahajajo na prostem in so namenjene za prenos električne energije. Struktura zračnih vodov vključuje žice, prečke z izolatorji, nosilce. Kot slednji lahko v nekaterih primerih služijo konstruktivni elementi mostov, nadvozov, zgradb in drugih objektov. Pri gradnji in obratovanju nadzemnih daljnovodov in omrežij se uporabljajo tudi različne pomožne armature (strelovodna zaščita, ozemljitvene naprave), dodatna in pripadajoča oprema (visokofrekvenčna in optična komunikacija, vmesni odjem) in elementi označevanja komponent. Z vrsto prenesene energije so zračne linije razdeljene na AC in DC omrežja. Slednji zaradi določenih tehničnih težav in neučinkovitosti niso bili razširjeni in se uporabljajo samo za oskrbo z energijo za specializirane potrošnike: enosmerne tokove, elektrolizne trgovine, mestne kontaktne mreže elektrificiranega transporta. Pri nominalni napetosti so zračni električni vodi razdeljeni v dva velika razreda:
nizka napetost, napetost do 1 kV. Po državnih standardih so opredeljeni štirjenominalne vrednosti: 40220380 in 660 čl. Visoka napetost nad 1 kV. Tu so opredeljene dvanajst nominalnih vrednosti: povprečna napetost - od 3 do 35 kV, visoka - od 110 do 220 kV, ultravisoka - 330500 in 700 kV in ultravisoka - več kot 1 MB.Opomba: vse zgornje številke ustrezajo medfazni (linearni) napetosti trifaznega omrežja (šest in dvanajst fazni sistemi resne industrijske distribucije nimajo).
Od GOELRO do UES
Naslednja klasifikacija opisuje infrastrukturo in delovanje prenosnih vodov. S pokrivanjem omrežja se delijo:
na prekomerno dostavo (napetost nad 500 kV), namenjeno komunikaciji regionalnih elektroenergetskih sistemov; glavni (220330 kV), zaposleni za njihovo oblikovanje (priključitev elektrarn z razdelilnimi strukturami); Distribucija (35-150 kV), katere glavni namen je dobava električne energije velikim porabnikom (industrijski objekti, agrarni kompleks in velika naselja); so potopljene ali napajane (pod 20 kV) in zagotavljajo električno energijo drugim potrošnikom (mestni, industrijski in kmetijski).Zračni električni vodi so pomembni pri oblikovanju enotnega energetskega sistema države, katerega osnova je bila določena celo med izvajanjem načrta GOELRO (državna elektrifikacija Rusije) mlade sovjetske republike pred približno stoletjem, da se zagotovi visoka stopnja zanesljivosti oskrbe z energijo, njena toleranca napak. Glede na topološko strukturo in konfiguracijo PLP je mogočeodprto (radialno), zaprto, z rezervno (vsebuje dva ali več virov) moč. S številom vzporednih verig, ki potekajo na eni poti, so linije razdeljene v eno, dve in več verige (pod verigo se nanaša na celoten sklop žic trifaznega omrežja). Če imajo verige različne nominalne vrednosti napetosti, se taka PLPP imenuje kombinirana. Verige se lahko namestijo na enako podporo in na različne. Seveda se v prvem primeru poveča masa, velikost in kompleksnost nosilca, vendar se zaščitna cona črte zmanjšuje, kar v gosto poseljenem območju včasih igra odločilno vlogo pri pripravi projekta.
Dodatna uporaba razdelitve zračnih vodov in omrežij, ki temelji na izvajanju nevtralne (izolirane, gluhe lončene itd.) In načina delovanja (redna, zasilna, instalacija).
Zaščitno območje
Da bi zagotovili vzdrževanje, normalno delovanje, udobje vzdrževanja in popravila APSP ter preprečili poškodbe in smrt ljudi, se po tirih uvedejo območja s posebnim načinom uporabe. Tako je varnostno območje električnih vodov kopensko območje in zračni prostor nad njim, zaprt med navpičnimi ravninami, ki se nahajajo na določeni razdalji od skrajnih žic. Na varovanih območjih je prepovedano delo z dvižno opremo, gradnjo objektov in objektov. Najmanjša oddaljenost od prenosnega voda je določena z nazivno napetostjo. Mere zaščitnega območja PLLP
Projektna napetost, kV
Razdalja, m
do 1
2
od 1 do 20
10 (za izolirane žice - 5)
35
15
110
20
150; 220
25
330; 500; ± 80
750 (ACV in DCV)
40
1150
55
Pri prečkanju nenapihljivih rezervoarjev zaščitna cona daljnovodov ustreza podobnim razdaljam, za plovnost pa njeno velikost 100 metrov. Poleg tega smernice zagotavljajo minimalno odstranitev žic s površine zemlje, industrijskih in stanovanjskih stavb, dreves. Prepovedano je polaganje visokonapetostnih tirov nad strehami stavb (razen za industrijske, predvsem klimatizirane) nad območji otroških objektov, stadionov, kulturnih in zabavnih ploščadi ter trgovskih ploščadi.
Nosilci nadzemnih električnih vodov
Nosilci, izdelani iz lesa, armiranega betona, kovinskih ali kompozitnih materialov za zagotavljanje potrebne razdalje žic in kablov za zaščito pred strelo od zemeljske površine. Najcenejša možnost - leseni regali, ki so bili zelo razširjeni v zadnjem stoletju pri gradnji visokonapetostnih vodov - postopoma umaknjeni iz obratovanja, novi pa skorajda niso nameščeni. Glavni elementi stolpov daljnovodov za prenos moči so:
podlage za temelje, stojala, podkali, strij.Strukture so razdeljene na sidro in vmesno. Prvi so nastavljeni na začetku in vna koncu črte, ko spreminjate smer poti. Poseben razred sidrnih nosilcev - prehodi, ki se uporabljajo na križiščih PLA z vodnimi arterijami, nadvozi in podobnimi objekti. To so najbolj masivni in zelo obremenjeni modeli. V težkih primerih lahko njihova višina doseže 300 metrov! Trdnost in dimenzije konstrukcije vmesnih podpor, ki se uporabljajo samo za direktne odseke tirov, niso tako pomembne. Odvisno od cilja so razdeljeni na transponiranje (zaposleni za spremembo lokacije faznih žic), navzkrižno povezovanje, razvejanje, znižanje in višje. Od leta 1976 so vse podpore strogo poenotene, v naših dneh pa se izogibamo množični uporabi tipičnih izdelkov. Vsaka pot se skuša čim bolj prilagoditi razmeram reliefa, pokrajine in podnebja.
Žice za nadzemne električne vode
Glavna zahteva za žice WLAN je visoka mehanska trdnost. Razdeljeni v dva razreda - neizolirani in izolirani. Lahko je izdelan v obliki večžičnih in enodelnih prevodnikov. Slednje, ki so sestavljene iz ene bakrene ali jeklene žice, se uporabljajo samo za gradnjo nizkonapetostnih vodov. Večžične žice za prenosne vodnike so lahko iz jekla, zlitine na osnovi aluminija ali čiste kovine, baker (slednji zaradi visokih stroškov na dolgih tirih praktično niso uporabljeni). Najpogostejši vodniki iz aluminija (v oznaki je črka "A") ali zlitine jeklenih zlitin(blagovna znamka AC ali ACS (izboljšana)). Strukturno, so upognjene jeklene žice, na vrhu katerih so zavihana aluminijasta žica. Jeklo, za zaščito pred korozijo, cink. Izbira odseka je izvedena v skladu z dovoljenim padcem napetosti, ki se lahko prenese z močjo, mehanskimi lastnostmi. Standardni prerezi žic, proizvedenih v Rusiji, so 61016 253550 7095120 in 240. Minimalni prerez žic, ki se uporabljajo za izdelavo zračnih vodov, je mogoče dobiti v spodnji tabeli. Minimalni deli žic AESP
Material iz bakra
Linije nad 1 kV, mm 2
Linije do 1 kV, mm 2
Odcep na vhode (dolžina do 10 m /več kot 10 m), mm 2
baker
jeklo
25
142)
25
4/4
alumina
356
16
6/10
Veje se pogosto izvajajo z izoliranimi žicami (stopnje KVВ, АВТ). Izdelki imajo izolacijo, odporno na vremenske vplive, in jekleni nosilni kabel. Priključki žic v razponih so nameščeni na področjih, ki niso izpostavljena mehanskim vplivom. Razvijajo jih z upogibanjem (z uporabo ustreznih pripomočkov in materialov) ali z varjenjem (termitnimi ali posebnimi napravami). V zadnjih letih pri prenosu zračnih vodov vedno bolj uporabljamo samonosilne izolirane žice. Za industrijo nizke napetosti PLPP so izdelali blagovne znamke SIP-1 -2 in -4 ter za proge 10-35 kV - SIP-3.
Na tirihZ napetostjo nad 330 kV se za preprečevanje koronskih razelektritev uporablja razdeljena faza - ena žica velikega dela se zamenja s posebnimi kovinskimi konstrukcijami iz vogalov, trakov, zatičev itd. Obstaja okoli desetine standardnih velikosti in vrst prehodov, ki tehtajo od 10 do 50 kg (označeno kot TM-1TM22). Izolatorji se uporabljajo za zanesljivo in varno pritrditev žic. Razdeljeni so v skupine, odvisno od materiala, ki ga izdelujemo (porcelan, kaljeno steklo, polimeri), funkcionalni namen (nosilec, prehod, svinec) in metode pritrditve na križišča (zatik, palica in obešanje). Izolatorji so izdelani pod določeno napetostjo, ki je nujno označena z alfanumerično oznako. Glavne zahteve za tovrstne armature med razporeditvijo električnih vodov so mehanska in električna trdnost, toplotna odpornost. Za zmanjšanje tresljajev vodov in preprečitev preloma žic se uporabljajo posebne žične naprave ali dušilne zanke.
Tehnični parametri in zaščita
Pri načrtovanju in namestitvi električnih vodov se upoštevajo naslednje bistvene značilnosti:
dolžina vmesnega razpona (razdalja med osmi sosednjih regalov). Razdalja med faznimi vodniki drug od drugega in najnižjo - od površine zemlje (velikost črte). Dolžina vencev izolatorjev v skladu z nazivno napetostjo. Skupna višina stolpov.Dobi toPregled glavnih parametrov nadzemnih vodov 10 kV in zgoraj je v tabeli. Parametri LPPP
10 kV
35 kV
110 kV
220 kV
330 kV
66
9
)
12
175
218) 6
65
7
75
76-8
155
23
dolžina gerland, m
-
07-11
14-17
23-27
31-36
46-51
68 -79
Višina opore, m
10-21
13-31
22-41
25-43
27-32
38 -41
Da bi preprečili poškodbe zračnih vodov in preprečili izredne izlete med nevihto nad faznimi žicami, so na nosilcih ozemljeni jekleni ali jekleni žični kabli s prerezom 50-70 mm 2. Pogosto se izvaja votlo in ta prostor se uporablja za organizacijo visokofrekvenčnih komunikacijskih kanalov. Zaščito pred udari strele povzročajo prenapetostni odvodniki. V primeru induciranih nevihtnih impulzov na žicah se pojavi porušitev iskrinega reže, zaradi česar odtok teče v upor, ki ima potencial zemlje, ne da bi poškodoval izolacijo. Upor nosilca se zmanjša z uporabo posebnih ozemljitvenih naprav.
Priprava in vgradnja
Tehnološki proces izgradnje PLES-a je sestavljen iz pripravljalnih, gradbenih, montažnih in komisionirnih del. Med prvimi so nakup opreme in materialov, armiranobetonskih in kovinskih konstrukcij, projektne študije, priprave in nabiranje tirnic ter razvoj PPED (načrt za proizvodnjo električnih del). Gradbena dela vključujejo izkopavanje jam, namestitev in montažo nosilcev, razporeditev vzdolž linije priključkov in sklopov ozemljitve. Neposredna montaža nadzemnih električnih vodov se začne z valjanjem žic in kablov, izvedbo priključkov. Nato jih je treba dvigniti na oporo, raztezanje, vizije puščic spuščanja (največja razdalja med žico in ravno črto, ki povezuje točke njene pritrditve na nosilce). Na koncu so žice in vrvi povezane z izolatorji. Poleg splošnih varnostnih ukrepov mora biti delo na električnih vodih v skladu z naslednjimi pravili:
Prekinitev vseh del pri približevanju nevihtnega fronta. Zagotavljanje zaščite osebja pred vplivom električnih potencialov, podanih v žicah (kratki in ozemljitveni). Prepoved dela ponoči (razen za namestitev križišč z nadvozi, železnicami), ledu, meglo, s hitrostjo vetra več kot 15 m /s.Pred zagonom preverite puščice za povešanje in velikost vodov, merite padec napetosti na priključkih, odpornost na ozemljitvene naprave.
Vzdrževanje in popravila
V skladu z delovnimi predpisi se vse zračne linije nad 1 kV pregledajo vsakih šest mesecev.servisno osebje, inženirji in tehniki - enkrat letno za naslednje okvare:
izbruh tujih predmetov na žicah; okvare ali razpada posameznih faznih žic, kršitev regulacije puščic navijanja (ne sme presegati zasnove za več kot 5%); Poškodba ali prekrivanje izolatorjev, vencev, aretacij; zrušitve stolpa; kršitve na zaščitnem območju (skladiščenje tujih predmetov, iskanje prevelikih strojev, zoženje širine jarka zaradi rasti dreves in grmičevja).Izredni pregledi trase potekajo ob nastanku ledu, v času poplavljanja reke, naravnih in umetnih požarov ter tudi po samodejni zaustavitvi. Pregledi z dvigalom na nosilcih se opravijo po potrebi (vsaj enkrat vsakih 6 let). V primeru kršitve celovitosti žičnega dela (do 17% celotnega prereza) se poškodovano območje obnovi s prekrivanjem popravljalne sklopke ali povoja. V primeru večje poškodbe se žica reže in ponovno poveže s posebno vpenjalno napravo. Med tekočim popravilom dihalnih poti popravite nagnjene opore in pobočja, preverite pritrditev vseh navojnih spojev, obnovite zaščitno plast barve na kovinskih konstrukcijah, številke, znake in plakate. Izmerjena upornost ozemljitvenih naprav. Obnova nadzemnih električnih vodov vključuje izvajanje vseh tekočih popravil. Poleg tega je popolna zožitev žic z meritvami prehodne upornosti spojnih objemk in. \ Ttestiranje po popravilu.
