Bovengrondse en kabelstroomleidingen (stroomleidingen)

Algemene informatie en definities

Over het algemeen kunnen we ervan uitgaan dat een elektriciteitstransmissielijn (PTL) een elektrische lijn is die voorbij de elektriciteitscentrale of het onderstation reikt en bedoeld is om elektrische energie over een afstand te transporteren; het bestaat uit draden en kabels, isolatie-elementen en ondersteunende structuren.

De moderne classificatie van hoogspanningslijnen volgens een aantal kenmerken wordt weergegeven in de tabel. 13.1.

Classificatie van hoogspanningslijnen

Tabel 13.1

Teken	Lijntype	Verscheidenheid
Soort stroom	Gelijkstroom
	Driefasige wisselstroom
	Meerfase AC	Zesfasig
		Twaalffase
Nominaal Spanning	Laagspanning (tot 1 kV)
	Hoogspanning (meer dan 1 kV)	MV (3-35 kV)
		Hoogspanning (110-220 kV)
		EHV (330-750 kV)
		UVN (meer dan 1000 kV)
Constructief prestatie	Lucht
	Kabel
Aantal circuits	Enkel circuit
	Dubbel circuit
	Meerdere ketens
Topologisch kenmerken	Radiaal
	Magistralenaya
	Tak
Functioneel afspraak	Verdeling
	Voeden
	Communicatie tussen systemen

Bij de classificatie staat het type stroom voorop. In overeenstemming met dit kenmerk worden gelijkstroomlijnen, evenals driefasige en meerfasige wisselstroomlijnen onderscheiden.

Lijnen Gelijkstroom Ze concurreren alleen met de anderen met een voldoende grote lengte en voldoende transportvermogen, aangezien een aanzienlijk deel van de totale kosten van stroomtransmissie bestaat uit de kosten voor de bouw van eindconvertorsubstations.

De meest voorkomende lijnen ter wereld zijn dat wel driefasige wisselstroom, en qua lengte zijn het de luchtlijnen die daartussen leiden. Lijnen meerfasige wisselstroom(zes- en twaalffasen) worden momenteel geclassificeerd als niet-traditioneel.

Het belangrijkste kenmerk dat het verschil bepaalt tussen de structurele en elektrische kenmerken van hoogspanningslijnen is de nominale spanning U. Ga naar categorie lage spanning Deze omvatten lijnen met een nominale spanning van minder dan 1 kV. Lijnen met U hou > 1 kV behoort tot de categorie hoog voltage, en onder hen vallen de lijnen op middenspanning(CH) s U iom = 3-35 kV, hoog voltage(VN) s weet je= 110-220 kV, ultrahoge spanning(SVN) U h(m = 330-750 kV en ultra hoog spanning (UVN) bij U hou > 1000 kV.

Op basis van hun ontwerp wordt onderscheid gemaakt tussen bovengrondse en kabellijnen. A-priorij bovenleiding is een elektriciteitstransmissielijn waarvan de draden boven de grond worden ondersteund door palen, isolatoren en fittingen. Op zijn beurt, kabel lijn wordt gedefinieerd als een elektriciteitstransmissielijn die bestaat uit een of meer kabels die rechtstreeks in de grond zijn gelegd of in kabelstructuren zijn gelegd (collectoren, tunnels, kanalen, blokken, enz.).

Op basis van het aantal parallelle circuits (l c) dat langs een gemeenschappelijke route is gelegd, worden ze onderscheiden enkele keten (pag =1), dubbele ketting(uq = 2) en meerdere ketens(u q > 2) lijnen. Volgens GOST 24291-9 B Een bovengrondse AC-lijn met één circuit wordt gedefinieerd als een lijn met één set fasedraden, en een bovengrondse lijn met twee circuits heeft twee sets. Dienovereenkomstig is een bovenleiding met meerdere circuits een lijn die meer dan twee sets fasedraden heeft. Deze kits kunnen dezelfde of verschillende spanningswaarden hebben. In het laatste geval wordt de lijn gebeld gecombineerd.

Bovenleidingen met één circuit zijn gebouwd op steunen met één circuit, terwijl lijnen met twee circuits kunnen worden gebouwd met elke ketting opgehangen aan afzonderlijke steunen, of met ze opgehangen aan een gemeenschappelijke (dubbele ketting) steun.

In het laatste geval wordt uiteraard het recht van overpad van het gebied onder de lijnroute verminderd, maar nemen de verticale afmetingen en het gewicht van de steun toe. De eerste omstandigheid is in de regel doorslaggevend als de lijn in dichtbevolkte gebieden loopt waar de grondkosten doorgaans vrij hoog zijn. Om dezelfde reden worden in een aantal landen over de hele wereld hoogwaardige steunen gebruikt met ophanging van kettingen met dezelfde nominale spanning (meestal c en c = 4) of verschillende spanningen (c i c

Op basis van topologische (circuit)karakteristieken worden radiale en hoofdlijnen onderscheiden. Radiaal Er wordt aangenomen dat er een lijn is waarin stroom wordt geleverd vanaf slechts één kant, d.w.z. uit één enkele energiebron. Magistralenaya een lijn wordt door GOST gedefinieerd als een lijn van waaruit verschillende takken zich uitstrekken. Onder tak verwijst naar een lijn die aan het ene uiteinde is verbonden met een andere elektriciteitslijn op het tussenpunt.

Het laatste classificatiebord is functioneel doel. Val hier op verdeling En voeden lijnen, evenals communicatielijnen tussen systemen. De verdeling van lijnen in distributie- en toevoerlijnen is tamelijk willekeurig, omdat beide dienen om elektrische energie te leveren aan verbruikspunten. Typisch omvatten de distributielijnen de lijnen van lokale elektriciteitsnetwerken, en omvatten de aanvoerlijnen de lijnen van regionale netwerken die stroom leveren aan de energiecentra van de distributienetwerken. Communicatielijnen tussen systemen verbinden verschillende energiesystemen rechtstreeks met elkaar en zijn ontworpen voor wederzijdse uitwisseling van energie, zowel in normale modi als tijdens noodsituaties.

Het proces van elektrificatie, creatie en integratie van energiesystemen in een Unified Energy System ging gepaard met een geleidelijke verhoging van de nominale spanning van hoogspanningslijnen om hun doorvoercapaciteit te vergroten. In dit proces ontwikkelden zich historisch gezien twee systemen van nominale spanningen op het grondgebied van de voormalige USSR. De eerste, meest voorkomende, omvat de volgende reeks waarden U Hwt: 35-110-200-500-1150 kV, en de tweede -35-150-330-750 kV. Tegen de tijd van de ineenstorting van de USSR waren in Rusland meer dan 600.000 km aan bovengrondse 35-1150 kV-lijnen in gebruik. In de daaropvolgende periode zette de lengtegroei zich voort, zij het minder intensief. De overeenkomstige gegevens worden weergegeven in de tabel. 13.2.

Dynamiek van veranderingen in de lengte van bovengrondse lijnen voor 1990-1999.

Tabel 13.2

En, kV	Lengte van de bovenleiding, duizend km
	1990	1995	1996	1997	1998	1999
Totaal

Overhead stroomlijnen.

Een elektrische bovenleiding is een apparaat dat wordt gebruikt om elektrische energie over te brengen via draden die zich in de open lucht bevinden en aan steunen zijn bevestigd met behulp van isolatoren en fittingen. Bovengrondse hoogspanningslijnen zijn onderverdeeld in bovengrondse lijnen met spanningen tot 1000 V en boven 1000 V.

Bij de aanleg van bovengrondse elektriciteitsleidingen is de omvang van de graafwerkzaamheden onbeduidend. Bovendien zijn ze eenvoudig te bedienen en te repareren. De kosten voor de aanleg van een bovenleiding zijn ongeveer 25-30% lager dan de kosten voor een kabellijn van dezelfde lengte. Bovengrondse lijnen zijn onderverdeeld in drie klassen:

klasse I - lijnen met een nominale bedrijfsspanning van 35 kV voor consumenten van de 1e en 2e categorie en boven 35 kV, ongeacht de consumentencategorie;

klasse II - lijnen met een nominale bedrijfsspanning van 1 tot 20 kV voor consumenten van de 1e en 2e categorie, evenals 35 kV voor consumenten van de 3e categorie;

klasse III - lijnen met een nominale bedrijfsspanning van 1 kV en lager. Een karakteristiek kenmerk van bovengrondse lijnen met spanningen tot 1000 V is het gebruik van steunen voor het gelijktijdig bevestigen van draden van een radionetwerk, buitenverlichting, afstandsbediening en alarmsystemen.

De belangrijkste elementen van een bovenleiding zijn steunen, isolatoren en draden.

Voor 1 kV-lijnen worden twee soorten steunen gebruikt: houten met bevestigingen van gewapend beton en gewapend beton.
Voor houten steunen worden houtblokken gebruikt die zijn geïmpregneerd met een antisepticum uit bos van klasse II - dennen, sparren, lariksen, sparren. U kunt voorkomen dat de boomstammen weken als u steunen maakt van in de winter gekapt hardhout. De diameter van de stammen aan de bovenkant moet minimaal 15 cm zijn voor enkele palen en minimaal 14 cm voor dubbele en A-frame steunen. Het is toegestaan ​​om de diameter van de boomstammen in de bovenste snede minimaal 12 cm te nemen op de takken die naar de ingangen van gebouwen en constructies gaan. Afhankelijk van het doel en de uitvoering zijn er tussen-, hoek-, tak-, kruis- en eindsteunen.

Tussensteunen op de lijn zijn het talrijkst, omdat ze dienen om de draden op hoogte te ondersteunen en niet zijn ontworpen voor de krachten die langs de lijn ontstaan ​​in het geval van een draadbreuk. Om deze belasting op te vangen, worden tussensteunen voor anker geplaatst, waarbij hun “poten” langs de as van de lijn worden geplaatst. Om krachten loodrecht op de lijn op te vangen, worden tussenliggende ankersteunen geïnstalleerd, waarbij de “poten” van de steun over de lijn worden geplaatst.

Ankersteunen hebben een complexer ontwerp en grotere sterkte. Ze zijn ook onderverdeeld in tussenliggende, hoekige, vertakte en eindige lijnen, die de algehele sterkte en stabiliteit van de lijn vergroten.

De afstand tussen twee ankersteunen wordt de ankeroverspanning genoemd, en de afstand tussen tussenliggende steunen wordt de steunafstand genoemd.
Op plaatsen waar de richting van het bovenleidingtraject verandert, worden hoeksteunen geïnstalleerd.

Om stroom te leveren aan verbruikers die zich op enige afstand van de hoofdbovenleiding bevinden, worden aftaksteunen gebruikt waarop de draden zijn bevestigd die zijn aangesloten op de bovenleiding en op de ingang van de elektriciteitsverbruiker.
Aan het begin en einde van de bovenleiding worden eindsteunen geïnstalleerd, speciaal om eenzijdige axiale krachten op te vangen.
De ontwerpen van verschillende steunen worden getoond in Fig. 10.
Bij het ontwerpen van een bovenleiding wordt het aantal en het type ondersteuning bepaald afhankelijk van de configuratie van de route, de dwarsdoorsnede van de draden, de klimatologische omstandigheden van het gebied, de bevolkingsgraad in het gebied, de topografie van de route en andere voorwaarden.

Voor bovengrondse lijnconstructies met spanningen boven 1 kV worden voornamelijk gewapend beton en houten antiseptische steunen op bevestigingen van gewapend beton gebruikt. De ontwerpen van deze steunen zijn uniform.
Metalen steunen worden voornamelijk gebruikt als ankersteunen op bovengrondse lijnen met spanningen boven 1 kV.
Op bovengrondse lijnsteunen kan de locatie van de draden willekeurig zijn, alleen de neutrale draad in lijnen tot 1 kV wordt onder de fasedraden geplaatst. Wanneer externe verlichtingsdraden aan steunen worden gehangen, bevinden ze zich onder de neutrale draad.
Bovengrondse draden met een spanning tot 1 kV moeten op een hoogte van minimaal 6 m boven de grond worden opgehangen, rekening houdend met de doorbuiging.

De verticale afstand vanaf de grond tot het punt van de grootste doorbuiging van de draad wordt de afmeting van de bovenleidingsdraad boven de grond genoemd.
De draden van een bovenleiding kunnen andere lijnen langs de route naderen, deze kruisen en op afstand van objecten passeren.
Het naderingsprofiel van bovenleidingsdraden is de toelaatbare kortste afstand van de lijndraden tot objecten (gebouwen, constructies) die parallel aan de bovenleiding liggen, en het snijpunt is de kortste verticale afstand van een object dat zich onder de lijn bevindt (gesneden) naar de bovenleidingsdraad.

Rijst. 10. Ontwerpen van houten steunen voor bovengrondse elektriciteitsleidingen:
a - voor spanningen onder 1000 V, b - voor spanningen van 6 en 10 kV; 1 - tussenliggend, 2 - hoek met beugel, 3 - hoek met span, 4 - anker

isolatoren.

De bovenleidingdraden worden aan de steunen bevestigd met behulp van isolatoren (Fig. 11) gemonteerd op haken en pinnen (Fig. 12).
Voor bovengrondse lijnen met een spanning van 1000 V en lager worden isolatoren TF-4, TF-16, TF-20, NS-16, NS-18, AIK-4 gebruikt, en voor takken - SHO-12 met een draadkruis -doorsnede tot 4 mm 2; TF-3, AIK-3 en ШО-16 met draaddoorsnede tot 16 mm 2; TF-2, AIK-2, ШО-70 en ШН-1 met draaddoorsnede tot 50 mm 2; TF-1 en AIK-1 met draaddoorsnede tot 95 mm 2.

Voor het bevestigen van bovengrondse draden met spanningen boven 1000 V worden ShS-, ShD-, USHL-, ShF6-A- en ShF10-A-isolatoren en ophangisolatoren gebruikt.

Alle isolatoren, behalve de hangende, worden stevig op haken en pinnen geschroefd, waarop eerst een in lood of drogende olie gedrenkte kabel wordt gewikkeld, of er worden speciale plastic doppen op gezet.
Voor bovengrondse lijnen met spanningen tot 1000 V worden KN-16-haken gebruikt en boven 1000 V worden KV-22-haken gebruikt, gemaakt van rond staal met een diameter van respectievelijk 16 en 22 mm2. Op de traverses van de steunen van dezelfde bovengrondse lijnen met spanningen tot 1000 V worden bij het bevestigen van de draden ShT-D-pinnen gebruikt - voor houten traverses en ShT-S - voor stalen traverses.

Wanneer de bovenleidingspanning meer dan 1000 V bedraagt, worden SHU-22- en SHU-24-pinnen op de steundwarsarmen gemonteerd.

Volgens de mechanische sterktevoorwaarden voor bovengrondse lijnen met spanningen tot 1000 V worden enkeldraads en meerdraadsdraden gebruikt met een doorsnede van minimaal: aluminium - 16, staal-aluminium en bimetaal - 10, meerdraads staal - 25, enkeldraads staal - 13 mm (diameter 4 mm).

Op een bovenleiding met een spanning van 10 kV en lager, die door een onbewoond gebied loopt, met een geschatte dikte van de ijslaag gevormd op het oppervlak van de draad (ijsmuur) van maximaal 10 mm, in overspanningen zonder snijpunten met constructies is het gebruik van enkeldraads staaldraden toegestaan, met inachtneming van speciale instructies.
In overspanningen die pijpleidingen kruisen die niet bedoeld zijn voor brandbare vloeistoffen en gassen, is het gebruik van staaldraden met een doorsnede van 25 mm 2 of meer toegestaan. Voor bovengrondse lijnen met spanningen boven 1000 V worden alleen gevlochten koperdraden met een doorsnede van minimaal 10 mm 2 en aluminiumdraden met een doorsnede van minimaal 16 mm 2 gebruikt.

Het verbinden van draden met elkaar (Fig. 62) gebeurt door draaien, in een verbindingsklem of in matrijsklemmen.

Het bevestigen van bovenleidingsdraden en isolatoren wordt uitgevoerd met behulp van binddraad met behulp van een van de methoden getoond in figuur 13.
Staaldraden worden vastgebonden met zacht gegalvaniseerde staaldraad met een diameter van 1,5 - 2 mm, en aluminium en staal-aluminiumdraden met aluminiumdraad met een diameter van 2,5 - 3,5 mm (gevlochten draden kunnen worden gebruikt).

Aluminium- en staal-aluminiumdraden op de bevestigingspunten zijn vooraf omwikkeld met aluminiumtape om ze tegen beschadiging te beschermen.

Op tussensteunen wordt de draad voornamelijk op de kop van de isolator gemonteerd, en op hoeksteunen - op de nek, waarbij deze aan de buitenkant van de hoek wordt geplaatst die wordt gevormd door de lijndraden. De draden op de isolatorkop worden vastgezet (Fig. 13, a) met twee stukken binddraad. De draad wordt rond de isolatorkop gedraaid, zodat de uiteinden van verschillende lengtes zich aan beide zijden van de isolatorhals bevinden, en vervolgens worden twee korte uiteinden 4-5 keer rond de draad gewikkeld, en twee lange uiteinden worden door de isolatorkop overgebracht en ook meerdere keren om de draad gewikkeld. Bij het bevestigen van de draad aan de hals van de isolator (Fig. 13, b), lussen de binddraad rond de draad en de hals van de isolator, waarna het ene uiteinde van de binddraad in één richting rond de draad wordt gewikkeld (van boven naar beneden). onder) en het andere uiteinde in de tegenovergestelde richting (van onder naar boven).

Op anker- en eindsteunen wordt de draad vastgezet met een plug op de hals van de isolator. Op plaatsen waar bovenleidingen spoor- en tramsporen kruisen, evenals op kruispunten met andere hoogspanningslijnen en communicatielijnen, wordt dubbele bevestiging van draden gebruikt.

Bij het monteren van de steunen worden alle houten delen strak op elkaar aangesloten. De opening op de plaatsen van inkepingen en verbindingen mag niet groter zijn dan 4 mm.
Rekken en bevestigingen aan bovenleidingsteunen zijn zo gemaakt dat het hout op de kruising geen knopen of scheuren vertoont en de verbinding volledig strak is, zonder gaten. De werkoppervlakken van de sneden moeten een doorlopende snede zijn (zonder het hout te beitelen).
Er worden gaten in de boomstammen geboord. Het is verboden gaten te branden met verwarmde staven.

Verbanden voor het verbinden van opzetstukken met de steun zijn gemaakt van zacht staaldraad met een diameter van 4 - 5 mm. Alle windingen van het verband moeten gelijkmatig worden gespannen en strak op elkaar aansluiten. Als er één winding breekt, moet het hele verband worden vervangen door een nieuw exemplaar.

Bij het aansluiten van draden en kabels van bovengrondse lijnen met spanningen boven 1000 V in elke overspanning, is per draad of kabel niet meer dan één aansluiting toegestaan.

Wanneer u lassen gebruikt om draden aan te sluiten, mag er geen doorbranden van de buitenste draden of onderbreking van het lassen optreden wanneer de aangesloten draden worden gebogen.

Metalen steunen, uitstekende metalen delen van steunen van gewapend beton en alle metalen delen van houten en gewapende betonsteunen van bovenleidingen zijn beschermd met anticorrosiecoatings, d.w.z. verf. Plaatsen waar metalen steunen worden gelast, worden onmiddellijk na het lassen gegrond en geverfd tot een breedte van 50 - 100 mm langs de las. Delen van constructies die onderhevig zijn aan betonneren zijn bedekt met cementmelk.

Rijst. 14. Methoden voor het bevestigen van stroperige draden aan isolatoren:
a - hoofdbreien, b - zijbreien

Tijdens bedrijf worden bovengrondse elektriciteitsleidingen periodiek geïnspecteerd en worden er ook preventieve metingen en controles uitgevoerd. De hoeveelheid houtrot wordt gemeten op een diepte van 0,3 - 0,5 m. Een steun of bevestiging wordt ongeschikt geacht voor verder gebruik als de vervaldiepte langs de straal van de stam meer dan 3 cm bedraagt ​​bij een stamdiameter van meer dan 25 cm. cm.

Buitengewone inspecties van bovengrondse lijnen worden uitgevoerd na ongevallen, orkanen, tijdens een brand nabij de lijn, tijdens ijsverstuivingen, natte sneeuw, vorst onder -40 ° C, enz.

Als bij een draad met een totale doorsnede van maximaal 17% van de draaddoorsnede een breuk in meerdere draden wordt gedetecteerd, wordt het breukpunt afgedekt met een reparatiekoppeling of verband. Op een staal-aluminiumdraad wordt een reparatiekoppeling gemonteerd wanneer tot 34% van de aluminiumdraden gebroken is. Als er meer draden kapot zijn, moet de draad worden doorgeknipt en met een verbindingsklem worden aangesloten.

Isolatoren kunnen last hebben van lekke banden, glazuurbrandwonden, het smelten van metalen onderdelen en zelfs vernietiging van porselein. Dit gebeurt in het geval van het kapotgaan van isolatoren door een elektrische boog, evenals in de verslechtering van hun elektrische eigenschappen als gevolg van veroudering tijdens bedrijf. Vaak treden defecten aan isolatoren op als gevolg van ernstige vervuiling van hun oppervlak en bij spanningen die de bedrijfsspanning overschrijden. Gegevens over defecten ontdekt tijdens inspecties van isolatoren worden ingevoerd in het defectenlogboek en op basis van deze gegevens worden plannen voor reparatiewerkzaamheden aan bovengrondse lijnen opgesteld.

Kabel stroomleidingen.

Een kabellijn is een lijn voor het overbrengen van elektrische energie of individuele impulsen, bestaande uit een of meer parallelle kabels met aansluit- en eindkoppelingen (terminals) en bevestigingsmiddelen.

Boven ondergrondse kabellijnen worden beveiligingszones geïnstalleerd, waarvan de grootte afhangt van de spanning van deze lijn. Voor kabellijnen met spanningen tot 1000 V heeft de beveiligingszone dus een oppervlakte van 1 m aan elke kant van de buitenste kabels. In steden moet de lijn onder trottoirs lopen op een afstand van 0,6 m van gebouwen en constructies en 1 m van de rijbaan.
Voor kabellijnen met spanningen boven 1000 V heeft de veiligheidszone een afmeting van 1 m aan elke kant van de buitenste kabels.

Onderzeese kabellijnen met spanningen tot 1000 V en hoger hebben een veiligheidszone gedefinieerd door parallelle rechte lijnen op een afstand van 100 m van de buitenste kabels.

De kabelroute wordt gekozen rekening houdend met het laagste verbruik en waarborgt de veiligheid tegen mechanische schade, corrosie, trillingen, oververhitting en de mogelijkheid van schade aan aangrenzende kabels als er kortsluiting optreedt op een van hen.

Bij het leggen van kabels is het noodzakelijk om de maximaal toegestane buigradii in acht te nemen, waarbij overschrijding leidt tot een schending van de integriteit van de kernisolatie.

Het leggen van kabels in de grond onder gebouwen, maar ook door kelders en magazijnen is verboden.

De afstand tussen de kabel en de fundering van gebouwen moet minimaal 0,6 m bedragen.

Bij het leggen van een kabel in een beplante ruimte moet de afstand tussen de kabel en de boomstammen minimaal 2 m zijn en in een groene ruimte met struikbeplanting is 0,75 m toegestaan. Als de kabel evenwijdig aan de warmtepijp wordt gelegd, de vrije afstand van de kabel tot de muur van het heatpipe-kanaal mag niet minder zijn dan 2 m, tot de as van de spoorlijn - minimaal 3,25 m, en voor een geëlektrificeerde weg - minimaal 10,75 m.

Bij het leggen van de kabel evenwijdig aan de tramsporen moet de afstand tussen de kabel en de as van de trambaan minimaal 2,75 m bedragen.
Op de kruisingen van spoorwegen en snelwegen, evenals tramsporen, worden kabels gelegd in tunnels, blokken of buizen over de gehele breedte van de uitsluitingszone op een diepte van minimaal 1 m vanaf het wegdek en minimaal 0,5 m vanaf de bodem van afwateringssloten, en bij het ontbreken van een zone Uitsluitingskabels worden direct op het kruispunt of op een afstand van 2 m aan weerszijden van het wegdek gelegd.

De kabels worden in een “slangenpatroon” gelegd met een marge gelijk aan 1 - 3% van de lengte om de mogelijkheid van gevaarlijke mechanische spanningen als gevolg van bodemverplaatsingen en temperatuurvervormingen te elimineren. Het is verboden het uiteinde van de kabel in de vorm van ringen te leggen.

Het aantal koppelingen op de kabel moet minimaal zijn, daarom wordt de kabel in volledige constructielengtes gelegd. Per 1 km kabellijnen mogen er niet meer dan vier koppelingen zijn voor drieaderige kabels met spanningen tot 10 kV met een doorsnede tot 3x95 mm 2 en vijf koppelingen voor doorsneden van 3x120 tot 3x240 mm 2. Bij eenaderige kabels zijn per 1 km kabelleiding niet meer dan twee koppelingen toegestaan.

Voor verbindingen of kabelafsluitingen worden de uiteinden afgesneden, d.w.z. stapsgewijs verwijderen van beschermende en isolatiematerialen. De afmetingen van de groef worden bepaald door het ontwerp van de koppeling die zal worden gebruikt om de kabel aan te sluiten, de spanning van de kabel en de doorsnede van de geleiders.
Het voltooide snijden van het uiteinde van een driekernige, met papier geïsoleerde kabel wordt getoond in Fig. 15.

De aansluiting van kabeluiteinden met spanningen tot 1000 V wordt uitgevoerd in gietijzeren (Fig. 16) of epoxykoppelingen, en met spanningen van 6 en 10 kV - in epoxy (Fig. 17) of loodkoppelingen.


Rijst. 16. Gietijzeren koppeling:
1 - bovenste koppeling, 2 - harstapewikkeling, 3 - porseleinen afstandsstuk, 4 - deksel, 5 - spanbout, 6 - aarddraad, 7 - onderste koppelingshelft, 8 - verbindingshuls

De aansluiting van stroomvoerende kabeladers met spanningen tot 1000 V gebeurt door het inkrimpen van een huls (afb. 18). Om dit te doen, selecteert u een huls, pons en matrix op basis van de doorsnede van de aangesloten geleidende kernen, evenals een krimpmechanisme (pertang, hydraulische pers, enz.), reinigt u het binnenoppervlak van de huls tot een metalen glans met een staalborstel (Fig. 18, a), en de aangesloten kernen - met een borstel - op kaarttapes (Fig. 18, b). Rond de meerdradige sectorkabelkernen af ​​met een universele tang. De kernen worden in de huls gestoken (Fig. 18, c) zodat hun uiteinden elkaar raken en zich in het midden van de huls bevinden.

Rijst. 17. Epoxykoppeling:
1 - draadverband, 2 - koppellichaam, 3 - verband gemaakt van massieve draden, 4 - afstandshouder, 5 - kernwikkeling, 6 - aarddraad, 7 - kernverbinding, 8 - afdichtende wikkeling


Rijst. 18. Aansluiting van koperen kabeladers door krimpen:

a - reinigen van het binnenoppervlak van de huls met een staaldraadborstel, b - reinigen van de kern met een kaartborstel, c - installeren van de huls op de aangesloten kernen, d - krimpen van de huls in een pers, e - voltooide verbinding; 1 - koperen huls, 2 - borstel, 3 - borstel, 4 - kern, 5 - pers

De huls wordt vlak in het matrixbed geïnstalleerd (Fig. 18, d), vervolgens wordt de huls met twee inkepingen aangedrukt, één voor elke kern (Fig. 18, e). De inkeping wordt zo uitgevoerd dat de stempelring aan het einde van het proces tegen het uiteinde (schouders) van de matrix rust. De resterende kabeldikte (mm) wordt gecontroleerd met behulp van een speciale schuifmaat of schuifmaat (waarde H in Afb. 19):

4,5 ± 0,2 - met een doorsnede van de aangesloten geleiders 16 - 50 mm 2

8,2 ± 0,2 - met een doorsnede van de aangesloten aders van 70 en 95 mm 2

12,5 ± 0,2 - met een doorsnede van aangesloten geleiders van 120 en 150 mm 2

14,4 ± 0,2 - met een doorsnede van aangesloten aders van 185 en 240 mm 2

De kwaliteit van de geperste kabelcontacten wordt gecontroleerd door externe inspectie. Let in dit geval op de inkepingsgaten, die coaxiaal en symmetrisch ten opzichte van het midden van de huls of het buisvormige deel van de punt moeten worden geplaatst. Er mogen geen scheuren of barsten zijn op de plaatsen waar de pons wordt ingedrukt.

Om de juiste kwaliteit van het kabelkrimpen te garanderen, moet aan de volgende werkomstandigheden worden voldaan:
gebruik kabelschoenen en -hulzen waarvan de doorsnede overeenkomt met het ontwerp van de af te sluiten of te verbinden kabeladers;
gebruik matrijzen en ponsen die overeenkomen met de standaardafmetingen van de tips of hulzen die voor het krimpen worden gebruikt;
verander de doorsnede van de kabelkern niet om het inbrengen van de kern in de punt of huls te vergemakkelijken door een van de draden te verwijderen;

voer geen krimp uit zonder eerst de contactoppervlakken van de punten en hulzen op aluminium geleiders te reinigen en te smeren met kwarts-vaselinepasta; Voltooi het krimpen niet eerder dan dat de stempelring het einde van de matrix nadert.

Na het verbinden van de kabelkernen wordt de metalen riem tussen de eerste en tweede ringvormige insnijding van de mantel verwijderd en wordt een verband van 5 - 6 windingen massieve draad aangebracht op de rand van de daaronder liggende riemisolatie, waarna afstandsplaten worden aangebracht tussen de aders zodat de kabeladers op een bepaalde afstand van elkaar en van het koppellichaam worden gehouden.
Leg de uiteinden van de kabel in de koppeling, nadat u eerder 5 - 7 lagen harstape rond de kabel hebt gewikkeld op de punten van binnenkomst en uitgang van de koppeling, en bevestig vervolgens beide helften van de koppeling met bouten. De aardgeleider, vastgesoldeerd aan het pantser en de mantel van de kabel, wordt onder de bevestigingsbouten gestoken en zo stevig aan de koppeling bevestigd.

De bewerkingen van het doorknippen van de uiteinden van kabels met spanningen van 6 en 10 kV in een loden koppeling verschillen niet veel van soortgelijke bewerkingen van het verbinden ervan in een gietijzeren koppeling.

Kabellijnen kunnen een betrouwbare en duurzame werking bieden, maar alleen als de installatietechniek en alle vereisten van de technische bedieningsregels in acht worden genomen.

De kwaliteit en betrouwbaarheid van gemonteerde kabelkoppelingen en -afsluitingen kunnen worden verhoogd als tijdens de installatie een set noodzakelijke gereedschappen en apparaten wordt gebruikt voor het doorknippen van de kabel en het verbinden van de aders, het verwarmen van de kabelmassa, enz. De kwalificaties van het personeel zijn van groot belang voor het verbeteren van de kwaliteit van het uitgevoerde werk.

Voor kabelverbindingen worden sets papierrollen, rollen en klosjes katoengaren gebruikt, maar deze mogen geen plooien, gescheurde of gekreukelde plaatsen hebben of vuil zijn.

Dergelijke kits worden geleverd in blikken, afhankelijk van de grootte van de koppelingen in cijfers. Voor gebruik moet de pot op de installatieplaats worden geopend en verwarmd tot een temperatuur van 70 - 80 °C. Verwarmde rollen en rollen worden gecontroleerd op de afwezigheid van vocht door papieren stroken onder te dompelen in paraffine verwarmd tot een temperatuur van 150 °C. In dit geval mogen geen barsten of schuim worden waargenomen. Als er vocht wordt gedetecteerd, wordt de set rollen en rollen afgewezen.
De betrouwbaarheid van kabellijnen tijdens bedrijf wordt ondersteund door een reeks maatregelen, waaronder het monitoren van kabelverwarming, inspecties, reparaties en preventieve tests.

Om een ​​langdurige werking van de kabellijn te garanderen, is het noodzakelijk om de temperatuur van de kabelkernen te bewaken, omdat oververhitting van de isolatie een versnelde veroudering en een sterke vermindering van de levensduur van de kabel veroorzaakt. De maximaal toegestane temperatuur van de kabelgeleiders wordt bepaald door het kabelontwerp. Voor kabels met een spanning van 10 kV met papierisolatie en stroperige druppelvrije impregnering is dus een temperatuur van niet meer dan 60 ° C toegestaan; voor kabels met een spanning van 0,66 - 6 kV met rubberen isolatie en viskeuze niet-drainerende impregnering - 65 ° C; voor kabels met een spanning tot 6 kV met kunststof (polyethyleen, zelfdovend polyethyleen en polyvinylchloride-kunststof) isolatie - 70 ° C; voor kabels met een spanning van 6 kV met papierisolatie en uitgeputte impregnering - 75 ° C; voor kabels met een spanning van 6 kV met kunststof (gevulkaniseerd of zelfdovend polyethyleen of papierisolatie en viskeuze of uitgeputte impregnering - 80 ° C.

Toelaatbare stroombelastingen op lange termijn op kabels met isolatie gemaakt van geïmpregneerd papier, rubber en plastic worden geselecteerd volgens de huidige GOST's. Kabellijnen met een spanning van 6 - 10 kV, die minder dan de nominale belasting dragen, kunnen kortstondig worden overbelast met een hoeveelheid die afhankelijk is van het type installatie. Een in de grond gelegde kabel met een voorbelastingsfactor van 0,6 kan bijvoorbeeld binnen een half uur met 35% worden overbelast, met 30% - 1 uur en met 15% - 3 uur, en met een voorbelastingsfactor van 0,8 - met 20% voor een half uur, met 15% - 1 uur en met 10% - 3 uur.

Voor kabellijnen die meer dan 15 jaar in bedrijf zijn, wordt de overbelasting met 10% verminderd.

De betrouwbaarheid van een kabellijn hangt grotendeels af van de goede organisatie van het operationele toezicht op de staat van de lijnen en hun routes door middel van periodieke inspecties. Routine-inspecties maken het mogelijk om verschillende overtredingen op kabelroutes te identificeren (graafwerkzaamheden, opslag van goederen, planten van bomen, enz.), evenals scheuren en spanen in de isolatoren van de eindkoppelingen, het loskomen van hun bevestigingen, de aanwezigheid van vogels nesten, enz.

Een groot gevaar voor de integriteit van kabels vormt de grondafgraving op of nabij de tracés. De organisatie die ondergrondse kabels exploiteert, moet bij graafwerkzaamheden een waarnemer ter beschikking stellen om schade aan de kabel te voorkomen.

Afhankelijk van de mate van gevaar voor kabelschade zijn de graaflocaties verdeeld in twee zones:

Zone I - een stuk land gelegen op het kabeltraject of op een afstand van maximaal 1 m van de buitenste kabel met een spanning van meer dan 1000 V;

Zone II - een stuk land gelegen vanaf de buitenste kabel op een afstand van meer dan 1 m.

Bij het werken in zone I is het verboden:

gebruik van graafmachines en andere grondverzetmachines;
gebruik van impactmechanismen (wiggen, ballen, enz.) op een afstand kleiner dan 5 m;

het gebruik van mechanismen voor het uitgraven van grond (drilhamers, elektrische hamers, enz.) tot een diepte van meer dan 0,4 m bij een normale kabeldiepte (0,7 - 1 m); het uitvoeren van graafwerkzaamheden in de winter zonder voorafgaande verwarming van de grond;

uitvoering van werkzaamheden zonder toezicht door een vertegenwoordiger van de organisatie die de kabellijn exploiteert.

Om defecten in de kabelisolatie, aansluit- en eindverbindingen snel te identificeren en plotselinge kabelstoringen of vernietiging door kortsluitstromen te voorkomen, worden preventieve tests van kabellijnen met verhoogde gelijkspanning uitgevoerd.

Hoogspanningslijn

Stroomkabels

Hoogspanningslijn(hoogspanningslijn) - een van de componenten van het elektriciteitsnetwerk, een systeem van energieapparatuur ontworpen om elektriciteit te verzenden.

Volgens MPTEP (Inter-industriële regels voor de technische werking van elektrische consumenteninstallaties) Hoogspanningslijn- Een elektrische lijn die voorbij een elektriciteitscentrale of onderstation reikt en ontworpen is om elektrische energie over te dragen.

Onderscheiden lucht En kabel stroomleidingen.

Hoogspanningslijnen zenden ook informatie uit met behulp van hoogfrequente signalen; volgens schattingen worden in Rusland ongeveer 60.000 HF-kanalen gebruikt via hoogspanningslijnen. Ze worden gebruikt voor verzendingscontrole, overdracht van telemetrische gegevens, relaisbeveiligingssignalen en noodautomatisering.

Overhead stroomlijnen

Hoogspanningslijn(VL) - een apparaat bedoeld voor het overbrengen of distribueren van elektrische energie via draden die zich in de open lucht bevinden en met behulp van traverses (beugels), isolatoren en fittingen zijn bevestigd aan steunen of andere constructies (bruggen, viaducten).

Samenstelling van VL

• Snijapparaten
• Glasvezelcommunicatielijnen (in de vorm van losse zelfdragende kabels, of ingebouwd in een bliksembeveiligingskabel of stroomdraad)
• Hulpapparatuur voor operationele behoeften (hoogfrequente communicatieapparatuur, capacitieve krachtafnemer, enz.)

Documenten die de bovenleiding regelen

Classificatie van bovengrondse lijnen

Op type stroom

• AC-bovenleiding
• DC-bovenleiding

In principe worden bovengrondse lijnen gebruikt om wisselstroom over te dragen en slechts in sommige gevallen (bijvoorbeeld voor het aansluiten van energiesystemen, het voeden van contactnetwerken, enz.) maken ze gebruik van gelijkstroomlijnen.

Voor AC-bovenleidingen is de volgende schaal van spanningsklassen gehanteerd: afwisselend - 0,4, 6, 10, (20), 35, 110, 150, 220, 330, 400 (Vyborg-substation - Finland), 500, 750 en 1150 kV; constant - 400 kV.

Met doel

• bovengrondse lijnen over zeer lange afstanden met een spanning van 500 kV en hoger (ontworpen om individuele energiesystemen met elkaar te verbinden)
• hoofdbovenleidingen met spanningen van 220 en 330 kV (ontworpen om energie van krachtige energiecentrales te transporteren, maar ook om energiesystemen met elkaar te verbinden en energiecentrales binnen energiesystemen te combineren - ze verbinden bijvoorbeeld energiecentrales met distributiepunten)
• bovengrondse distributielijnen met spanningen van 35, 110 en 150 kV (ontworpen voor stroomvoorziening aan bedrijven en nederzettingen in grote gebieden - distributiepunten verbinden met consumenten)
• Bovengrondse lijnen van 20 kV en lager, die elektriciteit aan consumenten leveren

Door spanning

• Bovengrondse lijnen tot 1 kV (bovengrondse lijnen van de laagste spanningsklasse)
• Bovengrondse lijnen boven 1 kV
  • Bovengrondse lijnen 1-35 kV (bovengrondse lijnen middenspanningsklasse)
  • Bovengrondse lijnen 110-220 kV (bovengrondse lijnen van hoogspanningsklasse)
  • 330-500 kV bovengrondse lijnen (bovengrondse lijnen van ultrahoge spanningsklasse)
  • Bovengrondse lijnen 750 kV en hoger (bovengrondse lijnen van ultrahoge spanningsklasse)

Deze groepen verschillen aanzienlijk, vooral wat betreft eisen met betrekking tot ontwerpvoorwaarden en constructies.

Volgens de werkingsmodus van neutralen in elektrische installaties

• Driefasige netwerken met niet-geaarde (geïsoleerde) nulleiders (de nulleider is niet verbonden met het aardingsapparaat of is ermee verbonden via apparaten met hoge weerstand). In Rusland wordt deze neutrale modus gebruikt in netwerken met een spanning van 3-35 kV met lage stromen van enkelfasige aardfouten.
• Driefasige netwerken met resonant geaarde (gecompenseerde) nulleiders (de neutrale bus is via inductie met aarding verbonden). In Rusland wordt het gebruikt in netwerken met een spanning van 3-35 kV met hoge stromen van eenfasige aardfouten.
• Driefasige netwerken met effectief geaarde nulleiders (hoog- en ultrahoogspanningsnetwerken, waarvan de nulleiders rechtstreeks of via een kleine actieve weerstand met de aarde zijn verbonden). In Rusland zijn dit netwerken met spanningen van 110, 150 en gedeeltelijk 220 kV, d.w.z. netwerken waarin transformatoren worden gebruikt, in plaats van autotransformatoren, die een verplichte solide aarding van de nulleider vereisen, afhankelijk van de bedrijfsmodus.
• Netwerken met een stevig geaarde nulleider (de nulleider van een transformator of generator is rechtstreeks of via een lage weerstand verbonden met een aardingsapparaat). Het gaat hierbij om netwerken met spanningen kleiner dan 1 kV, maar ook netwerken met spanningen van 220 kV en hoger.

Volgens de bedrijfsmodus, afhankelijk van de mechanische toestand

• Bovenleiding bij normale werking (draden en kabels zijn niet gebroken)
• Bovenleidingen voor noodbediening (in geval van volledige of gedeeltelijke breuk van draden en kabels)
• Bovenleidingen van installatiemodus (tijdens installatie van steunen, draden en kabels)

Belangrijkste elementen van bovengrondse lijnen

• Route- positie van de bovenleidingas op het aardoppervlak.
• Piketten(PC) - segmenten waarin de route is verdeeld, de lengte van de pc hangt af van de nominale spanning van de bovenleiding en het type terrein.
• Nul piketteken markeert het begin van de route.
• Middelste teken geeft de middenlocatie van de steun ter plaatse op het tracé van de bovenleiding in aanbouw aan.
• Productie-picketing- installatie van piket- en middenborden op de route in overeenstemming met de lijst met ondersteuningsplaatsingen.
• Steun stichting- een constructie die in de grond is ingebed of erop rust en daarop belastingen overbrengt van steunen, isolatoren, draden (kabels) en van externe invloeden (ijs, wind).
• Stichting basis- de grond van het onderste deel van de put, die de belasting absorbeert.
• Span(spanlengte) - de afstand tussen de middelpunten van twee steunen waarop de draden zijn opgehangen. Onderscheiden tussenliggend(tussen twee aangrenzende tussensteunen) en anker(tussen ankersteunen) overspant. Overgangsspanne- een overspanning die een structuur of een natuurlijk obstakel (rivier, ravijn) overspant.
• Lijn rotatiehoek- hoek α tussen de richtingen van het bovenleidingtracé in aangrenzende overspanningen (voor en na de bocht).
• Verzakken- verticale afstand tussen het laagste punt van de draad in de overspanning en de rechte lijn die de bevestigingspunten met de steunen verbindt.
• Draadlengte- verticale afstand vanaf het laagste punt van de draad in de overspanning tot de elkaar kruisende kunstwerken, het aardoppervlak of water.
• Pluim (een lus) - een stuk draad dat de gespannen draden van aangrenzende ankeroverspanningen op een ankersteun verbindt.

Kabel stroomleidingen

Kabel voedingslijn(CL) - een lijn genoemd voor het overbrengen van elektriciteit of individuele pulsen ervan, bestaande uit een of meer parallelle kabels met verbindings-, vergrendelings- en eindkoppelingen (terminals) en bevestigingsmiddelen, en voor met olie gevulde lijnen bovendien met toevoerinrichtingen en een drukalarmsysteem oliën

Door classificatie kabellijnen zijn vergelijkbaar met bovengrondse lijnen

Kabellijnen zijn verdeeld volgens de doorgangsomstandigheden

• Ondergronds
• Door gebouwen
• Onderwater

kabelconstructies omvatten

• Kabeltunnel- een gesloten constructie (corridor) met daarin geplaatste draagconstructies voor het daarop plaatsen van kabels en kabelkoppelingen, met vrije doorgang over de gehele lengte, waardoor het leggen, repareren en inspecteren van kabelleidingen mogelijk is.

• kabel kanaal- een gesloten en (gedeeltelijk of volledig) ingegraven in de grond, vloer, plafond, enz., een niet-begaanbare structuur ontworpen om kabels op te vangen, waarvan de installatie, inspectie en reparatie alleen kan worden uitgevoerd als het plafond is verwijderd.

• Kabel mijn- een verticale kabelstructuur (meestal rechthoekig in dwarsdoorsnede), waarvan de hoogte meerdere malen groter is dan de zijkant van de sectie, uitgerust met beugels of een ladder waar mensen zich langs kunnen verplaatsen (via schachten) of geheel of gedeeltelijk verwijderbare wand (niet-doorgaande schachten).

• Kabel vloer- deel van het gebouw dat wordt begrensd door de vloer en het plafond of de bedekking, met een afstand tussen de vloer en de uitstekende delen van het plafond of de bedekking van minimaal 1,8 m.

• Dubbele vloer- een spouw begrensd door de wanden van de kamer, het tussenvloerplafond en de vloer van de kamer met verwijderbare platen (over de gehele of een deel van de ruimte).

• Kabel blok- een kabelconstructie met buizen (kanalen) voor het daarin leggen van kabels met bijbehorende putten.

• Kabelcamera- een ondergrondse kabelconstructie, afgedekt met een blind verwijderbare betonplaat, bestemd voor het leggen van kabelkoppelingen of het trekken van kabels in blokken. Een kamer met een luik om erin te komen, wordt een kabelput genoemd.

• Kabelrek- bovengrondse of bovengrondse open horizontale of schuine verlengde kabelstructuur. Het kabelrek kan door- of niet-doorvoer zijn.

• Kabelgalerij- bovengrondse of bovengrondse, geheel of gedeeltelijk gesloten (bijvoorbeeld zonder zijwanden), horizontale of schuine verlengde kabeldoorvoerconstructie.

Op soort isolatie

Kabellijnisolatie is onderverdeeld in twee hoofdtypen:

• vloeistof
  • kabel olie
• moeilijk
  • papier-olie
  • polyvinylchloride (PVC)
  • rubber-papier (RIP)
  • vernet polyethyleen (XLPE)
  • ethyleenpropyleenrubber (EPR)

Isolatie met gasvormige stoffen en sommige soorten vloeibare en vaste isolatie worden hier niet vermeld vanwege hun relatief zeldzame gebruik op het moment van schrijven.

Verliezen in elektriciteitsleidingen

Elektriciteitsverliezen in draden zijn afhankelijk van de stroomsterkte. Daarom wordt bij het verzenden over lange afstanden de spanning vele malen verhoogd (waardoor de stroomsterkte met dezelfde hoeveelheid wordt verminderd) met behulp van een transformator, die bij het verzenden van hetzelfde vermogen aanzienlijk kan verminderen verliezen. Naarmate de spanning echter toeneemt, beginnen zich verschillende soorten ontladingsverschijnselen voor te doen.

Een andere belangrijke grootheid die de efficiëntie van energietransmissielijnen beïnvloedt is cos(f) - een grootheid die de verhouding tussen actief en reactief vermogen karakteriseert.

In bovengrondse lijnen met ultrahoge spanning zijn er actieve vermogensverliezen als gevolg van corona (corona-ontlading). Deze verliezen zijn grotendeels afhankelijk van de weersomstandigheden (bij droog weer zijn de verliezen kleiner, bij regen, motregen, sneeuw nemen deze verliezen toe) en het splitsen van de draad in de fasen van de lijn. Corona-verliezen voor lijnen met verschillende spanningen hebben hun eigen waarden (voor een bovengrondse lijn van 500 kV bedragen de gemiddelde jaarlijkse corona-verliezen ongeveer ΔР = 9,0 -11,0 kW/km). Omdat corona-ontlading afhangt van de spanning op het oppervlak van de draad, wordt fasesplitsing gebruikt om deze spanning in bovengrondse lijnen met ultrahoge spanning te verminderen. Dat wil zeggen dat in plaats van één draad drie of meer draden in fase worden gebruikt. Deze draden bevinden zich op gelijke afstand van elkaar. Er wordt een equivalente straal van de gesplitste fase verkregen, waardoor de spanning op een afzonderlijke draad wordt verlaagd, wat op zijn beurt de coronaverliezen vermindert.

Literatuur

• Elektrische installatie werkzaamheden. In 11 boeken. Boek 8. Deel 1. Bovengrondse elektriciteitsleidingen: leerboek. tegemoetkoming voor beroepsscholen. / Magidin FA; Ed. A. N. Trifonova. - M.: Hogere school, 1991. - 208 met ISBN 5-06-001074-0
• Rozhkova L.D., Kozulin V. S. Elektrische uitrusting van stations en onderstations: leerboek voor technische scholen. - 3e druk, herzien. en extra - M.: Energoatomizdat, 1987. - 648 p.: ill. BBK 31.277.1 R63
• Ontwerp van het elektrische gedeelte van stations en onderstations: leerboek. toelage / Petrova SS; Ed. SA Martynov. - L.: LPI im. MI. Kalasjnikov, 1980. - 76 p. UDC 621.311.2(0.75.8)

Bovengrondse hoogspanningslijnen worden onderscheiden op basis van een aantal criteria. Laten we een algemene classificatie geven.

I. Op type stroom

Tekening. 800 kV DC-bovenleiding

Momenteel vindt de overdracht van elektrische energie voornamelijk plaats met behulp van wisselstroom. Dit komt door het feit dat de overgrote meerderheid van de elektrische energiebronnen wisselspanning produceert (met uitzondering van enkele niet-traditionele bronnen van elektrische energie, bijvoorbeeld zonne-energiecentrales), en dat de belangrijkste verbruikers wisselstroommachines zijn.

In sommige gevallen verdient gelijkstroomtransmissie van elektrische energie de voorkeur. Het diagram voor het organiseren van DC-transmissie wordt weergegeven in de onderstaande afbeelding. Om belastingsverliezen in de lijn te verminderen bij het transporteren van elektriciteit op gelijkstroom en op wisselstroom, wordt de transmissiespanning verhoogd met behulp van transformatoren. Bij het organiseren van de transmissie van bron naar consument op gelijkstroom is het bovendien noodzakelijk om elektrische energie om te zetten van wisselstroom naar gelijkstroom (met behulp van een gelijkrichter) en terug (met behulp van een omvormer).

Tekening. Regelingen voor het organiseren van de transmissie van elektrische energie op wisselstroom (a) en gelijkstroom (b): G - generator (energiebron), T1 - step-up transformator, T2 - step-down transformator, B - gelijkrichter, I - omvormer, N - belasting (consument).

De voordelen van het transporteren van elektriciteit via bovengrondse lijnen met behulp van gelijkstroom zijn als volgt:

1. De aanleg van een bovenleiding is goedkoper, omdat de transmissie van gelijkstroom kan plaatsvinden over één (monopolair circuit) of twee (bipolair circuit) draden.
2. Elektriciteit kan worden overgedragen tussen energiesystemen die niet gesynchroniseerd zijn in frequentie en fase.
3. Bij het transporteren van grote hoeveelheden elektriciteit over lange afstanden worden de verliezen in gelijkstroomleidingen kleiner dan bij het transporteren op wisselstroom.
4. De limiet van het overgedragen vermogen, afhankelijk van de stabiliteit van het energiesysteem, is hoger dan die van wisselstroomlijnen.

Het belangrijkste nadeel van gelijkstroomtransmissie is de noodzaak om AC-DC-omzetters (gelijkrichters) te gebruiken en omgekeerd, DC-AC-omzetters (omvormers), en de daarmee gepaard gaande extra kapitaalkosten en extra verliezen voor de conversie van elektriciteit.

DC-bovenleidingen worden momenteel niet veel gebruikt, dus in de toekomst zullen we de installatie en exploitatie van AC-bovenleidingen overwegen.

II. Met doel

• Bovengrondse lijnen over zeer lange afstanden met een spanning van 500 kV en hoger (ontworpen om individuele energiesystemen met elkaar te verbinden).
• Bovengrondse hoofdlijnen met spanningen van 220 en 330 kV (ontworpen om energie van krachtige energiecentrales over te dragen, maar ook om energiesystemen met elkaar te verbinden en energiecentrales binnen energiesystemen te combineren - ze verbinden bijvoorbeeld energiecentrales met distributiepunten).
• Bovengrondse distributielijnen met een spanning van 35 en 110 kV (ontworpen voor stroomvoorziening aan bedrijven en nederzettingen in grote gebieden - distributiepunten verbinden met consumenten)
• Bovengrondse lijnen van 20 kV en lager, die elektriciteit aan consumenten leveren.

III. Door spanning

1. Bovengrondse lijnen tot 1000 V (laagspanningsbovengrondse lijnen).
2. Bovengrondse lijnen boven 1000 V (bovengrondse hoogspanningslijnen):

Bovengrondse lijnen zijn lijnen die bedoeld zijn voor de transmissie en distributie van energie via draden die zich in de open lucht bevinden en worden ondersteund door steunen en isolatoren. Bovengrondse elektriciteitsleidingen worden gebouwd en geëxploiteerd in een grote verscheidenheid aan klimatologische omstandigheden en geografische gebieden en worden blootgesteld aan atmosferische invloeden (wind, ijs, regen, temperatuurveranderingen).

In dit opzicht moeten bovengrondse lijnen worden aangelegd rekening houdend met atmosferische verschijnselen, luchtvervuiling, aanlegomstandigheden (dunbevolkte gebieden, stadsgebieden, bedrijven), enz. Uit de analyse van de bovenleidingsomstandigheden volgt dat de materialen en ontwerpen van de bovengrondse lijnen lijnen moeten aan een aantal eisen voldoen: economisch aanvaardbare kosten, goede elektrische geleidbaarheid en voldoende mechanische sterkte van de materialen van draden en kabels, hun weerstand tegen corrosie en chemische invloeden; leidingen moeten elektrisch en milieuveilig zijn en een minimaal oppervlak in beslag nemen.

Ontwerp van bovengrondse lijnen. De belangrijkste structurele elementen van bovengrondse lijnen zijn steunen, draden, bliksembeveiligingskabels, isolatoren en lineaire fittingen.

Wat het ontwerp van steunen betreft, zijn de bovengrondse lijnen met één en dubbel circuit de meest voorkomende. Langs het lijntracé kunnen maximaal vier circuits worden aangelegd. Het lijntracé is de strook land waarop de lijn wordt aangelegd. Eén circuit van een hoogspanningslijn combineert drie draden (sets draden) van een driefasige lijn, in een laagspanningslijn - van drie tot vijf draden. Over het algemeen wordt het structurele deel van de bovenleiding (Fig. 3.1) gekenmerkt door het type steunen, overspanningslengtes, totale afmetingen, faseontwerp en het aantal isolatoren.

De lengtes van de bovenleidingsoverspanningen l worden om economische redenen gekozen, aangezien naarmate de overspanningslengte toeneemt, de doorbuiging van de draden toeneemt, het noodzakelijk is om de hoogte van de steunen H te vergroten om de toegestane afmeting van de lijn niet te schenden h (Fig. 3.1, b), terwijl het aantal steunen en isolatoren op de lijn. Lijngrootte - de kortste afstand vanaf het onderste punt van de draad tot de grond (water, wegdek) moet zodanig zijn dat de veiligheid van mensen en voertuigen die onder de lijn bewegen wordt gegarandeerd.

Deze afstand is afhankelijk van de nominale spanning van de lijn en de terreinomstandigheden (bevolkt, onbewoond). De afstand tussen aangrenzende fasen van een lijn hangt voornamelijk af van de nominale spanning. Het ontwerp van de bovenleidingfase wordt vooral bepaald door het aantal draden in de fase. Als een fase uit meerdere draden bestaat, wordt dit split genoemd. De fasen van bovengrondse hoog- en ultrahoogspanningslijnen zijn gesplitst. In dit geval worden twee draden gebruikt in één fase bij 330 (220) kV, drie bij 500 kV, vier of vijf bij 750 kV, acht, elf bij 1150 kV.

Bovenleidingsteunen. Bovenleidingsteunen zijn constructies die zijn ontworpen om draden op de vereiste hoogte boven de grond, het water of een soort technische constructie te ondersteunen. Bovendien worden indien nodig geaarde staalkabels aan de steunen opgehangen om de draden te beschermen tegen directe blikseminslag en de daarmee gepaard gaande overspanningen.

De soorten en ontwerpen van steunen zijn gevarieerd. Afhankelijk van hun doel en plaatsing op de bovenleidingroute, zijn ze onderverdeeld in tussenliggend en anker. De steunen verschillen in materiaal, ontwerp en wijze van bevestigen en vastbinden van draden. Afhankelijk van het materiaal zijn dit hout, gewapend beton en metaal.

Tussensteunen de eenvoudigste worden gebruikt om draden op rechte delen van de lijn te ondersteunen. Ze komen het meest voor; hun aandeel bedraagt ​​gemiddeld 80-90% van het totale aantal bovengrondse ondersteuningen. De draden worden eraan bevestigd met behulp van ondersteunende (hangende) slingers van isolatoren of pin-isolatoren. In de normale modus worden tussensteunen voornamelijk belast door het eigen gewicht van draden, kabels en isolatoren; hangende slingers van isolatoren hangen verticaal.

Anker ondersteunt geïnstalleerd op plaatsen waar draden stevig zijn bevestigd; ze zijn onderverdeeld in eind, hoek, tussenliggend en speciaal. Ankersteunen ontworpen voor longitudinale en transversale spanningscomponenten van draden (spanningsslingers van isolatoren bevinden zich horizontaal) ondergaan de grootste belastingen, dus ze zijn veel complexer en duurder dan tussenliggende; hun aantal op elke regel moet minimaal zijn.

Met name eind- en hoeksteunen die aan het einde of aan het begin van de lijn zijn geïnstalleerd, ondergaan een constante spanning van draden en kabels: eenzijdig of langs de resultante van de rotatiehoek; tussenankers die op lange rechte stukken zijn geïnstalleerd, zijn ook ontworpen voor eenzijdige spanning die kan optreden wanneer een deel van de draden in de overspanning grenzend aan de steun breekt.

Speciale steunen zijn van de volgende typen: transitioneel - voor grote overspanningen van kruisende rivieren en kloven; zijlijnen - voor het maken van takken van de hoofdlijn; transpositie - om de volgorde van de draden op de steun te veranderen.

Samen met het doel (type) wordt het ontwerp van de steun bepaald door het aantal bovenleidingcircuits en de relatieve opstelling van de draden (fasen). De steunen (en lijnen) zijn gemaakt in een versie met één of dubbel circuit, terwijl de draden op de steunen in een driehoek kunnen worden geplaatst, horizontaal, omgekeerd "Kerstboom" en zeshoek of "ton" (Fig. 3.2).

De asymmetrische opstelling van fasedraden ten opzichte van elkaar (Fig. 3.2) bepaalt de ongelijkheid van inductanties en capaciteiten van verschillende fasen. Om de symmetrie van het driefasige systeem en de fase-uitlijning van reactieve parameters op lange lijnen (meer dan 100 km) met een spanning van 110 kV en hoger te garanderen, worden de draden in het circuit herschikt (getransponeerd) met behulp van geschikte steunen.

Bij een volledige transpositiecyclus neemt elke draad (fase) gelijkmatig langs de lengte van de lijn opeenvolgend de positie in van alle drie fasen op de steun (Fig. 3.3).

Houten steunen(Fig. 3.4) zijn gemaakt van grenen of lariks en worden gebruikt op lijnen met spanningen tot 110 kV in bosgebieden, momenteel steeds minder. De belangrijkste elementen van de steunen zijn stiefzonen (bevestigingen) 1, rekken 2, traverses 3, schoren 4, ondertraversebalken 6 en dwarsbalken 5. De steunen zijn eenvoudig te vervaardigen, goedkoop en gemakkelijk te transporteren. Hun grootste nadeel is hun kwetsbaarheid als gevolg van houtrot, ondanks de behandeling met een antisepticum. Het gebruik van stiefzonen van gewapend beton (bevestigingen) verlengt de levensduur van steunen tot 20-25 jaar.

Steunen van gewapend beton (Fig. 3.5) worden het meest gebruikt op lijnen met spanningen tot 750 kV. Ze kunnen vrijstaand zijn (tussenliggend) of met jongens (anker). Steunen van versterkt beton zijn duurzamer dan houten, gemakkelijk te gebruiken en goedkoper dan metalen.

Metalen (stalen) steunen (Fig. 3.6) worden gebruikt op lijnen met een spanning van 35 kV en hoger. De belangrijkste elementen zijn onder meer rekken 1, traversen 2, kabelrekken 3, jongens 4 en een fundering 5. Ze zijn sterk en betrouwbaar, maar behoorlijk metaalintensief, nemen een groot oppervlak in beslag, vereisen speciale funderingen van gewapend beton voor installatie en moeten tijdens de installatie worden geverfd. werking bescherming tegen corrosie.

Metalen steunen worden gebruikt in gevallen waarin het technisch moeilijk en oneconomisch is om bovenleidingen te bouwen op steunen van hout en gewapend beton (rivieren, kloven oversteken, kranen maken van bovenleidingen, enz.).

In Rusland zijn uniforme metalen en gewapende betonsteunen van verschillende typen ontwikkeld voor bovengrondse lijnen van alle spanningen, waardoor ze in massa kunnen worden geproduceerd, waardoor de aanleg van lijnen wordt versneld en verlaagd.

Bovengrondse draden.

Draden zijn ontworpen om elektriciteit over te brengen. Naast een goede elektrische geleidbaarheid (mogelijk lagere elektrische weerstand) moeten voldoende mechanische sterkte en corrosieweerstand voldoen aan de voorwaarden van efficiëntie. Voor dit doel worden draden gebruikt die zijn gemaakt van de goedkoopste metalen: aluminium, staal en speciale aluminiumlegeringen. Hoewel koper de hoogste geleidbaarheid heeft, worden koperdraden niet gebruikt in nieuwe lijnen vanwege hun aanzienlijke kosten en de noodzaak voor andere doeleinden.

Het gebruik ervan is toegestaan ​​in contactnetwerken en in netwerken van mijnbouwondernemingen.

Op bovengrondse lijnen worden meestal ongeïsoleerde (kale) draden gebruikt. Afhankelijk van hun ontwerp kunnen de draden enkel- of meerdraads, hol zijn (Fig. 3.7). In laagspanningsnetwerken worden in beperkte mate enkeldraads, voornamelijk staaldraden, toegepast. Om flexibiliteit en grotere mechanische sterkte te geven, zijn draden meerdraads gemaakt van één metaal (aluminium of staal) en van twee metalen (gecombineerd) - aluminium en staal. Staal in de draad verhoogt de mechanische sterkte.

Op basis van de omstandigheden van mechanische sterkte worden aluminiumdraden van klasse A en AKP (Fig. 3.7) gebruikt op bovengrondse lijnen met spanningen tot 35 kV. Bovengrondse lijnen van 6-35 kV kunnen ook worden gemaakt met staal-aluminiumdraden, en boven 35 kV-lijnen worden uitsluitend geïnstalleerd met staal-aluminiumdraden.

Staal-aluminiumdraden hebben strengen aluminiumdraden rond een stalen kern. Het dwarsdoorsnedeoppervlak van het stalen onderdeel is gewoonlijk 4-8 ​​keer kleiner dan dat van het aluminium onderdeel, maar staal absorbeert ongeveer 30-40% van de totale mechanische belasting; dergelijke draden worden gebruikt op lijnen met grote overspanningen en in gebieden met zwaardere klimatologische omstandigheden (met een dikkere ijsmuur).

De kwaliteit van staal-aluminiumdraden geeft de doorsnede van de aluminium en stalen onderdelen aan, bijvoorbeeld AS 70/11, evenals gegevens over anticorrosiebescherming, bijvoorbeeld ASKS, ASKP - dezelfde draden als AC, maar met kernvuller (C) of alle draden (P) met corrosiewerend smeermiddel; ASK is dezelfde draad als AC, maar met een kern bedekt met plastic folie. Draden met anticorrosiebescherming worden gebruikt in gebieden waar de lucht verontreinigd is met onzuiverheden die schadelijk zijn voor aluminium en staal. De dwarsdoorsnedegebieden van draden zijn gestandaardiseerd door de staatsnorm.

Het vergroten van de diameters van draden met behoud van hetzelfde verbruik aan geleidermateriaal kan worden gedaan door draden gevuld met diëlektrische en holle draden te gebruiken (Fig. 3.7, d, e). Dit gebruik vermindert kroningsverliezen (zie artikel 2.2). Holle draden worden voornamelijk gebruikt voor rails van schakelinstallaties van 220 kV en hoger.

Draden gemaakt van aluminiumlegeringen (AN - niet-hittebehandeld, AZh - hittebehandeld) hebben een grotere mechanische sterkte vergeleken met aluminium en vrijwel dezelfde elektrische geleidbaarheid. Ze worden gebruikt op bovengrondse lijnen met spanningen boven 1 kV in gebieden met een ijswanddikte tot 20 mm.

Er wordt steeds vaker gebruik gemaakt van bovengrondse lijnen met zelfdragende geïsoleerde draden met een spanning van 0,38-10 kV. In lijnen met een spanning van 380/220 V bestaan ​​de draden uit een niet-geïsoleerde dragerdraad, die nul is, drie geïsoleerde fasedraden, één geïsoleerde draad (van welke fase dan ook) voor externe verlichting. Fase-geïsoleerde draden worden rond de ondersteunende neutrale draad gewikkeld (Fig. 3.8).

De ondersteunende draad is van staal-aluminium en de fasedraden zijn van aluminium. Deze laatste zijn bedekt met lichtbestendig, hittegestabiliseerd (vernet) polyethyleen (draad van het APV-type). De voordelen van bovengrondse lijnen met geïsoleerde draden ten opzichte van lijnen met blootliggende draden zijn onder meer de afwezigheid van isolatoren op de steunen, maximaal gebruik van de hoogte van de steun voor het ophangen van draden; het is niet nodig om bomen in het lijngebied te snoeien.

Bliksembeveiligingskabels dienen samen met vonkbruggen, afleiders, spanningsbegrenzers en aardingsapparaten om de lijn te beschermen tegen atmosferische overspanningen (bliksemontladingen). De kabels worden boven de fasedraden (Fig. 3.5) opgehangen op bovengrondse lijnen met een spanning van 35 kV en hoger, afhankelijk van het bliksemactiviteitsgebied en het materiaal van de steunen, wat wordt geregeld door de elektrische installatieregels ( PUE).

Gegalvaniseerde staalkabels van de klassen C 35, C 50 en C 70 worden meestal gebruikt als bliksembeveiligingsdraden, en bij gebruik van kabels voor hoogfrequente communicatie worden staal-aluminiumdraden gebruikt. De bevestiging van kabels op alle steunen van bovengrondse lijnen met een spanning van 220-750 kV moet gebeuren met behulp van een isolator die wordt overbrugd door een vonkbrug. Op 35-110 kV-lijnen worden kabels zonder kabelisolatie bevestigd aan tussensteunen van metaal en gewapend beton.

Isolatoren voor bovenleiding. Isolatoren zijn ontworpen voor het isoleren en bevestigen van draden. Ze zijn gemaakt van porselein en gehard glas - materialen met een hoge mechanische en elektrische sterkte en weerstand tegen atmosferische invloeden. Een belangrijk voordeel van glasisolatoren is dat gehard glas bij beschadiging afbrokkelt. Dit maakt het gemakkelijker om beschadigde isolatoren op de lijn te vinden.

Volgens hun ontwerp en wijze van bevestiging aan de steun zijn isolatoren verdeeld in pennen en opgehangen. Pin-isolatoren (Fig. 3.9, a, b) worden gebruikt voor lijnen met spanningen tot 10 kV en zelden (voor kleine secties) 35 kV. Ze worden met haken of pinnen aan de steunen bevestigd. Hangende isolatoren (Fig. 3.9, V) gebruikt op bovengrondse lijnen met een spanning van 35 kV en hoger. Ze bestaan ​​uit een porseleinen of glazen isolatiedeel 1, een kap van smeedbaar gietijzer 2, een metalen staaf 3 en een cementbindmiddel 4.

Isolatoren worden samengevoegd tot slingers (Fig. 3.9, G): steunen op tussensteunen en spannen op ankersteunen. Het aantal isolatoren in een slinger hangt af van de spanning, het type en materiaal van de steunen en de luchtvervuiling. Bijvoorbeeld in een 35 kV-lijn - 3-4 isolatoren, 220 kV - 12-14; op lijnen met houten steunen, die een verhoogde bliksemweerstand hebben, is het aantal isolatoren in de slinger één minder dan op lijnen met metalen steunen; bij spanningsslingers die onder de moeilijkste omstandigheden werken, zijn 1-2 isolatoren meer geïnstalleerd dan bij ondersteunende.

Er zijn isolatoren ontwikkeld die gebruik maken van polymeermaterialen en die experimentele industriële tests ondergaan. Ze vormen een kernelement van glasvezel, beschermd door een coating met ribben van fluorkunststof of siliconenrubber. Staafisolatoren hebben, vergeleken met hangende isolatoren, een lager gewicht en lagere kosten, en een hogere mechanische sterkte dan die gemaakt van gehard glas. Het grootste probleem is om de mogelijkheid van hun werking op de lange termijn (meer dan 30 jaar) te garanderen.

Lineaire fittingen ontworpen voor het bevestigen van draden aan isolatoren en kabels aan steunen en bevat de volgende hoofdelementen: klemmen, connectoren, afstandhouders, enz. (Fig. 3.10).

Steunklemmen worden gebruikt voor het ophangen en bevestigen van bovenleidingsdraden aan tussensteunen met beperkte inbeddingsstijfheid (Fig. 3.10, a). Op ankersteunen voor een stevige bevestiging van draden worden spanslingers en spanklemmen gebruikt - spanning en wig (Fig. 3.10, b, c). Koppelingsbeslag (oorbellen, oren, beugels, tuimelaars) is bedoeld voor het ophangen van slingers aan steunen. De steunslinger (Fig. 3.10, d) wordt met behulp van oorbel 1 op de traverse van de tussensteun bevestigd, de andere kant wordt in de dop van de bovenste ophangisolator 2 gestoken. Oogje 3 wordt gebruikt om de steunklem 4 aan de onderste isolator van de slinger.

Afstandshouders (Fig. 3.10, e), geïnstalleerd in de overspanningen van lijnen 330 kV en hoger met gesplitste fasen, voorkomen overlapping, botsing en verdraaiing van individuele fasedraden. Connectoren worden gebruikt om individuele draadsecties aan te sluiten met behulp van ovale of persconnectoren (Fig. 3.10, e,g). Bij ovale connectoren zijn de draden gedraaid of gekrompen; bij geperste connectoren die worden gebruikt om staal-aluminiumdraden met grote doorsneden te verbinden, worden de stalen en aluminium onderdelen afzonderlijk geperst.

Het resultaat van de ontwikkeling van technologie voor het overbrengen van energie over lange afstanden zijn verschillende opties voor compacte stroomlijnen, gekenmerkt door een kleinere afstand tussen fasen en, als gevolg daarvan, kleinere inductieve reactanties en lijnpadbreedte (Fig. 3.11). Bij gebruik van steunen van het “vrouwelijke type” (Fig. 3.11, A) de vermindering van de afstand wordt bereikt door de locatie van alle fasegesplitste structuren binnen het “omvattende portaal”, of aan één kant van de steunkolom (Fig. 3.11, B). Fasenabijheid wordt verzekerd met behulp van interfase-isolerende afstandhouders. Er zijn verschillende opties voorgesteld voor compacte lijnen met niet-traditionele lay-outs van gesplitste fasedraden (Fig. 3.11, in en).

Naast het verkleinen van de routebreedte per eenheid verzonden vermogen, kunnen compacte lijnen worden gecreëerd om meer vermogen te verzenden (tot 8-10 GW); dergelijke lijnen veroorzaken een lagere elektrische veldsterkte op grondniveau en hebben nog een aantal andere technische voordelen.

Compacte lijnen omvatten ook gecontroleerde zelfcompenserende lijnen en gecontroleerde lijnen met een onconventionele split-phase configuratie. Het zijn dubbelcircuitlijnen waarin gelijke fasen van verschillende circuits in paren worden verschoven. In dit geval worden spanningen op de circuits aangelegd, die over een bepaalde hoek zijn verschoven. Als gevolg van de regimeverandering met behulp van speciale faseverschuivingshoekapparaten worden de parameters van de lijnen gecontroleerd.