Preko bežične verzije prijenosa električne energije na samom početku 20. stoljeća djelovao je istaknuti izumitelj srpskog podrijetla Nikola Tesla, ali još prije nekoliko stoljeća takav razvoj velikih industrijskih primjena nije došao. Glavni način isporuke energije potrošačima su kabelski i zračni vodovi.
Prijenosni vodovi: odredišta i tipovi
Prijenosni vod - nije najosnovnija komponenta električnih mreža, uključena u sustav energetske opreme i uređaja, čija je glavna svrha prijenos električne energije iz postrojenja koje ga proizvode (elektrane), pretvaranje distributivne (električne podstanice) za potrošače. U uobičajenim slučajevima, takozvane sve električne vodove koji su izvan navedene elektro opreme.
Povijesna bilješka: prvi dalekovod (DC, napon 2 kV) izgrađen je u Njemačkoj prema projektu francuskog znanstvenika F. Deprea 1882. Imao je duljinu od oko 57 km i povezivao gradove München i Misbah. Ugradnjom i rasporedom, kabelske i zračne linije su podijeljene. Posljednjih godina, pogotovo za opskrbu električnom energijom metropola, smanjuju se izolirani plinovodi. Koriste se za prijenos visokih kapaciteta u gustoj građevinskoj okolini radi uštede prostora koji zauzimaju dalekovodi, kao i za osiguravanje ekoloških standarda i zahtjeva. Kabelski vodovi se koriste tamo gdje je raspored zrakateško ili nemoguće s tehničkim ili estetskim parametrima. Zbog komparativne jeftinosti, boljeg održavanja (prosječno vrijeme nesreće ili otklanjanja kvarova je 12 puta manje) i velikog kapaciteta potražnje, najtraženiji dalekovodi.
Definicija. Opća klasifikacija
Električna zrakoplovna linija (PLLP) - skup uređaja koji se nalaze na otvorenom i namijenjeni su prijenosu električne energije. Struktura zračnih vodova uključuje žice, prečke s izolatorima, oslonce. Kao potonje, u nekim slučajevima mogu poslužiti konstruktivni elementi mostova, nadvožnjaka, zgrada i drugih objekata. Tijekom izgradnje i rada nadzemnih vodova i mreža, koriste se i razne pomoćne armature (gromobranska zaštita, uzemljivači), dodatna i srodna oprema (visokofrekventna i optička komunikacija, srednjenaponsko odvajanje) i elementi obilježavanja komponenti. Po vrsti prenesene energije, zračne linije su podijeljene na AC i DC mreže. Potonje, zbog određenih tehničkih poteškoća i neučinkovitosti, nisu dobile široko rasprostranjeno i koriste se samo za opskrbu energijom specijaliziranih potrošača: jednosmjerne pogone, trgovine elektrolizom, gradske kontaktne mreže elektrificiranog transporta. Na nominalnom naponu, zračni vodovi podijeljeni su u dvije velike klase:
Niskonaponski, napon do 1 kV. Prema državnim standardima definirana su četirinominalne vrijednosti: 40220380 i 660 čl. Visokonaponski, preko 1 kV. Ovdje su definirane dvanaest nominalnih vrijednosti: prosječan napon - od 3 do 35 kV, visok - od 110 do 220 kV, ultra - 330500 i 700 kV i ultra - više od 1 MB.Napomena: sve gore navedene brojke odgovaraju međufaznom (linearnom) naponu trofazne mreže (šest i dvanaest-fazni sustavi ozbiljne industrijske distribucije nemaju).
Od GOELRO-a do UES-a
Sljedeća klasifikacija opisuje infrastrukturu i funkciju dalekovoda. Pod pokrivenošću mreže dijele se:
na prekomjernu isporuku (napon preko 500 kV), namijenjene komunikaciji regionalnih elektroenergetskih sustava; glavni (220330 kV), zaposlenici za njihovo formiranje (priključak elektrana s distributivnim strukturama);Distribucija (35-150 kV), čija je glavna svrha isporuka električne energije velikim potrošačima (industrijski objekti, agrarni kompleks i velika naselja); su potopljene ili napajane (ispod 20 kV), čime se napajaju drugi potrošači (gradski, industrijski i poljoprivredni).Linije zračnog napajanja važne su za formiranje Jedinstvenog energetskog sustava zemlje, čija je osnova postavljena čak i tijekom provedbe GOELRO (Državna elektrifikacija Rusije) plana mlade sovjetske republike prije otprilike jednog stoljeća kako bi se osigurala visoka razina pouzdanosti opskrbe energijom, njezina tolerancija na pogreške. Prema topološkoj strukturi i konfiguraciji PLP-a može bitiotvorena (radijalna), zatvorena, s rezervom (sadrži dva ili više izvora) snage. Po broju paralelnih lanaca koji se protežu na jednom putu, linije su podijeljene u jedan, dva i više lanca (pod lancem se odnosi na kompletan skup žica trofazne mreže). Ako lanci imaju različite nominalne vrijednosti napona, tada se takav PLPP naziva kombiniran. Lanci se mogu montirati na istu podršku i na različite. Naravno, u prvom slučaju se povećava masa, veličina i složenost nosača, ali se smanjuje zaštitna zona linije, koja u gusto naseljenom području ponekad igra odlučujuću ulogu u izradi projekta.
Dodatno korištenje podjele zračnih vodova i mreža, temeljeno na primjeni neutralne (izolirane, gluhe zemljane, itd.) I načina rada (redovna, hitna, instalacijska).
Zaštitna zona
Kako bi se osiguralo održavanje, normalno funkcioniranje, praktičnost održavanja i popravka APSP-a, te kako bi se spriječile ozljede i smrt ljudi, duž kolosijeka uvode se zone s posebnim načinom korištenja. Dakle, sigurnosna zona dalekovoda je kopnena površina i zračni prostor nad njom, zatvorena između vertikalnih ravnina smještenih na određenoj udaljenosti od ekstremnih žica. Na zaštićenim područjima zabranjen je rad opreme za dizanje, izgradnju objekata i objekata. Minimalna udaljenost od dalekovoda određena je nazivnim naponom. Dimenzije zaštitne zone PLLP-a
Projektni napon, kV
Udaljenost, m
do 1
2
od 1 do 20
43)
10 (za izolirane žice - 5)
35
15
110
20
150; 220
25
330; 500; ± 80
750 (ACV i DCV)
40
1150
55
Kada prelaze neplanljive rezervoare, zaštitna zona prijenosnih vodova odgovara sličnim udaljenostima, a za plovnost njezina veličina povećava se na 100 metara. Osim toga, smjernice pružaju minimalno uklanjanje žica s površine zemlje, industrijskih i stambenih zgrada, drveća. Zabranjeno je polaganje visokonaponskih kolosijeka iznad krovova zgrada (osim u industrijskim, posebno klimatiziranim slučajevima) preko područja dječjih objekata, stadiona, kulturnih i zabavnih te trgovačkih platformi.
Oslonci nadzemnih električnih vodova
Nosači izrađeni od drva, armiranog betona, metala ili kompozitnih materijala kako bi se osigurala potrebna udaljenost žica i kabela za zaštitu od udara munje od zemljine površine. Budžetna opcija - drveni regali, vrlo široko korišteni u prošlom stoljeću u izgradnji visokonaponskih vodova - postupno se povlače iz pogona, a novi se gotovo ne ugrađuju. Glavni elementi tornjeva dalekovoda uključuju:
podloge temelja, nosače, subkale, strije. Strukture su podijeljene na sidro i srednju. Prvi su postavljeni na početku i na početkuna kraju retka, pri promjeni smjera rute. Posebna klasa nosača sidra - prijelazi, koji se koriste na sjecištima PLA s vodenim arterijama, nadvožnjacima i sličnim objektima. To su najmasovniji i najopterećeniji dizajni. U teškim slučajevima, njihova visina može doseći 300 metara! Čvrstoća i dimenzije konstrukcije srednjih nosača, koji se koriste samo za izravne dijelove kolosijeka, nisu toliko značajni. Ovisno o odredištu, oni se dijele na transpozirajuće (zaposlenici koji mijenjaju položaj faznih žica), poprečno povezivanje, grananje, spuštanje i više. Od 1976. sve su potpore strogo ujedinjene, ali u današnje vrijeme postoji proces izbjegavanja masovnog korištenja tipičnih proizvoda. Svaki put se nastoji što više prilagoditi uvjetima reljefa, krajolika i klime. Žice za nadzemne vodove
Glavni zahtjev za WLAN žice je visoka mehanička čvrstoća. Podijeljeni su u dva razreda - neizolirani i izolirani. Može se izvesti u obliku višežilnih i jednožilnih vodiča. Potonji, koji se sastoji od jedne bakrene ili čelične žice, koriste se samo za izgradnju niskonaponskih vodova. Višežične žice za dalekovode mogu biti od čelika, legure na bazi aluminija ili čistog metala, bakra (potonje, zbog visokih troškova, na dugim kolosijecima, praktički se ne koriste). Najčešći vodiči izrađeni od aluminija (u oznaci nalazi se slovo "A") ili legure od legiranih čelika(oznaka AC ili ACS (poboljšana)). Strukturno, tu su upredene čelične žice, na vrhu kojih su uvijene aluminijske žice. Čelik, za zaštitu od korozije, cink. Izbor sekcije se vrši u skladu s dozvoljenim padom napona koji se može prenositi, mehaničkim karakteristikama. Standardni poprečni presjeci žica proizvedenih u Rusiji su 61016 253550 7095120 i 240. Minimalni presjek žica koje se koriste za izgradnju zračnih vodova može se dobiti iz donje tablice. Minimalni dijelovi žica AESP-a
Materijal od bakra
Linije preko 1 kV, mm 2
Linije do 1 kV, mm 2
Podjela na ulaze (duljina do 10 m /više od 10 m), mm 2
bakar
čelik
25
142)
25
4/4
alumina
356
16
6/10
Grane se često izvode s izoliranim žicama (stupnjevi KV,, AVT). Proizvodi imaju izolacijski premaz otporan na vremenske uvjete i čelični ležajni kabel. Veze žica u rasponima montiraju se na područja koja nisu izložena mehaničkim utjecajima. Oni ih uzgajaju savijanjem (uz primjenu odgovarajućih naprava i materijala) ili zavarivanjem (termitne ili posebne naprave). U posljednjih nekoliko godina, pri transportu zračnih vodova sve se više koriste samonosive izolirane žice. Za niskonaponsku industriju PLPP proizvedene su marke SIP-1 -2 i -4, a za pruge 10-35 kV - SIP-3. Na tračnicamaKod napona preko 330 kV, za sprječavanje koronskih pražnjenja, prakticira se podijeljena faza - jedna žica velikog dijela zamjenjuje se posebnim metalnim konstrukcijama izrađenim od uglova, traka, igli i sl. S obojenom ili pocinčanom površinom. Postoji oko desetaka standardnih veličina i tipova traversa, težine od 10 do 50 kg (označeno kao TM-1TM22). Izolatori se koriste za pouzdano i sigurno pričvršćivanje žica. Podijeljeni su u skupine ovisno o materijalu proizvodnje (porculan, kaljeno staklo, polimeri), funkcionalna namjena (nosač, prolaz, olovo) i načini pričvršćivanja na križanje (igla, šipka i vješanje). Izolatori se izrađuju pod određenim naponom koji nužno označava alfanumeričkim oznakama. Glavni zahtjevi za ovu vrstu fitinga tijekom rasporeda vodova su mehanička i električna čvrstoća, otpornost na toplinu. Da bi se smanjile vibracije vodova i spriječilo pucanje žica, koriste se žice za posebne uređaje za gašenje ili za prigušivanje.
Tehnički parametri i zaštita
Prilikom projektiranja i postavljanja električnih vodova, uzimaju se u obzir sljedeća bitna svojstva:
duljina srednjeg raspona (udaljenost između osi susjednih regala). Razmak između faznih vodiča jedan od drugog i najnižeg - od površine zemlje (veličina linije). Duljina vijenaca izolatora u skladu s nazivnim naponom. Ukupna visina tornjeva.Uzmi gaPregled glavnih parametara nadzemnih vodova 10 kV i više nalazi se u tablici. Parametri LPPP-a
10 kV
35 kV
110 kV
220 kV
330 kV
66
9
)
12
175
218) 6
65
7
75
76-8
155
23
duljina vijenac, m
-
07-11
14-17
)
23-27
31-36
46-51
68 -79
Visina oslonca, m
10-21
13-31
22-41
25-43
27-32
Da bi se spriječilo oštećenje zračnih vodova i da bi se spriječili hitni odlasci tijekom grmljavinske oluje preko faznih žica, na osloncima je uzemljen čelični ili čelično-žičani kabelski otvor za munje, poprečnog presjeka 50-70 mm 2. Često se izvodi šuplje, a taj prostor koristi se za organizaciju visokofrekventnih komunikacijskih kanala. Zaštita od udara munje uzrokovana je prenaponskim odvodnicima. U slučaju induciranih grmljavinskih impulsa na žicama, dolazi do kvara iskrišta, što rezultira otjecanjem protoka u otpor, koji ima potencijal zemlje, bez oštećenja izolacije. Otpor nosača se smanjuje korištenjem posebnih uređaja za uzemljenje.
Priprema i ugradnja
Tehnološki proces izgradnje PLES-a sastoji se od pripremnih, građevinskih, montažnih i puštanje u rad. Prve uključuju nabavku opreme i materijala, armiranobetonske i metalne konstrukcije, projektne studije, pripremu i branje tragova te razvoj PPED-a (plan za proizvodnju elektro radova). Građevinski radovi uključuju iskop jama, ugradnju i montažu nosača, raspodjelu duž linije priključaka i kompleta uzemljenja. Izravna ugradnja nadzemnih vodova počinje valjanjem žica i kablova, izvođenjem priključaka. Zatim ih treba podići na nosač, istezanje, vizije strelica progiba (najveća udaljenost između žice i ravne linije koja spaja točke njezina pričvršćenja na nosače). Na kraju su žice i užad spojeni u izolatorima. Osim općih sigurnosnih mjera, rad na dalekovodima osigurava poštivanje sljedećih pravila:
Suspenzija svih radova pri prilazu oluje s grmljavinom. Osiguranje zaštite osoblja od utjecaja električnih potencijala koji se daju u žicama (kratki i uzemljeni). Zabrana rada noću (osim ugradnje prijelaza s nadvožnjacima, željeznicama), leda, magle, s brzinom vjetra većom od 15 m /s.Prije puštanja u rad provjerite strelice o spuštanju i veličinama vodova, izmjerite pad napona na konektorima, otpornost na uzemljivače.
Održavanje i popravak
Prema radnim propisima svi zračni vodovi iznad 1 kV podliježu inspekciji svakih šest mjeseci.servisno osoblje, inženjeri i tehničari - jednom godišnje za sljedeće kvarove:
izbijanje stranih predmeta na žice;kvarovi ili raspadanje pojedinih faznih žica, kršenje regulacije strelica ulegnuća (ne smije premašiti konstrukciju za više od 5%);Oštećenje ili preklapanje izolatora, vijenaca, uhićenja;
kolapsa kule; povrede u zaštitnoj zoni (skladištenje stranih objekata, pronalaženje prevelikih strojeva, sužavanje širine rova, zbog rasta drveća i grmlja). Izvanredni pregledi trase provode se pri formiranju leda, tijekom razdoblja poplavljivanja rijeka, prirodnih i umjetnih požara, te nakon automatskog gašenja. Pregledi s podizanjem na potporama provode se prema potrebi (najmanje jednom svakih 6 godina). U slučaju narušavanja cjelovitosti žičanog dijela (do 17% ukupnog poprečnog presjeka), oštećeno područje se obnavlja prekrivanjem popravnog kvačila ili zavoja. U slučaju većih oštećenja, žica je izrezana i ponovno spojena s posebnom napravom za stezanje. Tijekom tekućeg popravka dišnog puta ispravite kosine i kosine, provjerite zatezanje svih navojnih spojeva, obnovite zaštitni sloj boje na metalnim konstrukcijama, brojevima, natpisima i plakatima. Izmjerena otpornost uzemljivača. Remont nadzemnih vodova podrazumijeva obavljanje svih radova na tekućim popravcima. Osim toga, potpuno suženje žica s mjerenjima prijelaznog otpora spojnica i spojnicatestiranje nakon popravka.
