Gaisvadu elektrolīniju vadi un kabeļi

Ieslēgts gaisa līnijas spēka pārvade spriegums virs 1000 V, tiek izmantoti tukši vadi un kabeļi. Atrodoties ārpus telpām, tie ir pakļauti atmosfēras iedarbībai (vējš, ledus, temperatūras izmaiņas) un apkārtējā gaisa kaitīgie piemaisījumi (ķīmisko rūpnīcu sēra gāzes, jūras sāls), tāpēc tiem jābūt ar pietiekamu mehānisko izturību un izturīgiem pret koroziju (rūsu).

Pašlaik tērauda-alumīnija vadītāji ir atraduši vislielāko pielietojumu gaisvadu līnijās.

Iepriekš gaisvadu līnijās tika izmantoti vara vadi, un tagad tiek izmantots alumīnijs, tērauds-alumīnijs un tērauds, un dažos gadījumos vadi no īpašiem alumīnija sakausējumiem - eldrija utt. Zibensaizsardzības kabeļi parasti ir izgatavoti no tērauda.

Tie atšķiras pēc dizaina:

a) viena metāla daudzdzīslu vadītāji, kas sastāv (atkarībā no vadītāja šķērsgriezuma) no 7; 19 un 37 atsevišķi vadi, kas savīti kopā (1. att., b);

b) vienvada vadi, kas sastāv no viena cieta stieples (1. att., a);

c) divu metālu - tērauda un alumīnija vai tērauda un bronzas - dzīslas vadītāji.Parastās konstrukcijas tērauda-alumīnija vadi (maiņstrāvas klase) sastāv no cinkota tērauda serdes (vienvada vai savīta no 7 vai 19 vadiem), ap kuru atrodas alumīnija daļa, kas sastāv no 6, 24 vai vairāk vadiem (1. att. , ° C).

Rīsi. 1. Gaisvadu līniju vadu izbūve: a — vienvada vadi; b — dzīslu vadītāji; c — tērauda-alumīnija stieples.

Alumīnija un tērauda-alumīnija vadītāju konstrukcijas dati ir norādīti GOST 839-80.

Skatīt arī: Kailas stieples konstrukcijas gaisvadu elektrolīnijām

Gaisa līniju izvēle ietver vairākus faktorus, no kuriem viens no būtiskākajiem ir ilgstoša apkure ar elektrisko strāvu. Vadu uzkarsēšana ierobežo gaisvadu līnijas pārvades jaudu, noved pie vadu korozijas, to mehāniskās stiprības zuduma, nokares palielināšanās utt. Vadu temperatūra ir atkarīga no pašreizējās slodzes un gaisvadu līnijas trases laika apstākļiem.

Vadu nestspēju lielā mērā ietekmē laika apstākļi — vēja ātrums, apkārtējās vides temperatūra un saules starojums, kas visa gada garumā ir ļoti mainīgs.

Tiek uzskatīts, ka vēja ātruma izmaiņām ir lielāka ietekme nekā gaisa temperatūras izmaiņām. Vājš vējš ar ātrumu 0,6 m / s palielina vadu caurlaidību par 140%, salīdzinot ar statiskajiem gaisa apstākļiem, savukārt apkārtējās vides temperatūras paaugstināšanās par 10 ° C samazina to par 10-15%.

Vara vadi

Maniem vadiem, kas izgatavoti no cieši novilkta vara stieples, ir zema pretestība (r = 18,0 omi x mm2/km) un laba mehāniskā izturība: maksimālā stiepes izturība sp = 36 ... 40 kgf / mm2, veiksmīgi iztur atmosfēras ietekmi un kaitīgo koroziju. piemaisījumi gaisā.

Vara vadi ir apzīmēti ar burtu M, pievienojot stieples nominālo šķērsgriezumu. Tātad vara stieple ar nominālo šķērsgriezumu 50 mm2, kas apzīmēta ar M-50.

Šobrīd varš ir trūcīgs un dārgs materiāls, tāpēc to praktiski neizmanto kā vadus gaisvadu elektrolīnijām.Var taupīt 60. gados tika pārtraukta vara, bronzas un tērauda-bronzas vadu ražošana.

Alumīnija stieples

Alumīnija vadi atšķiras no vara stieplēm ar daudz mazāku masu, nedaudz lielāku īpatnējo pretestību (r = 28,7 ... 28,8 Ohm x mm2/ km) un mazāku mehānisko izturību: sp = 15,6 kgf / mm2 — AT klases vadu vadītājiem un sp = 16 … 18 kgf / mm2 Atp stieples.

Alumīnija vadus galvenokārt izmanto vietējos tīklos. Šo vadu zemā mehāniskā izturība nepieļauj augstu spriegumu. Lai izvairītos no lielām bultām un nodrošinātu nepieciešamo PUE minimālais līnijas izmērs līdz zemei, ir jāsamazina attālums starp balstiem, un tas palielina līnijas izmaksas.

Lai palielinātu alumīnija stiepļu mehānisko izturību, tās ir izgatavotas no daudzpavedienu, cieti stieptām stieplēm. Labi izturīgs pret atmosfēras ietekmi, alumīnija stieples neiztur kaitīgo gaisa piemaisījumu ietekmi.

Tāpēc gaisvadu līnijām, kas būvētas pie jūras krastiem, sālsezeriem un ķīmiskajām rūpnīcām, ieteicami AKP zīmola alumīnija vadi, kas aizsargāti pret koroziju (alumīnija korozijas izturīgi, ar atstarpi starp vadītājiem aizpildot ar neitrālu smērvielu). Alumīnija vadītāji ir apzīmēti ar burtu A, pievienojot vadītāja nominālo šķērsgriezumu.

Tērauda stieples

Tērauda stieplēm ir augsta mehāniskā izturība: maksimālā pārrāvuma izturība sp = 55 ... 70 kgf / mm2... Tērauda stieples ir vienvada vai daudzvadu.

Tērauda stiepļu elektriskā pretestība ir daudz augstāka nekā alumīnija, un maiņstrāvas tīklos tā ir atkarīga no strāvas daudzuma, kas plūst caur vadu. Tērauda stieples tiek izmantotas lokālajos tīklos ar spriegumu līdz 10 kV, pārraidot salīdzinoši mazu jaudu, kad līniju būvniecība ar alumīnija stieplēm ir mazāk izdevīga.

Būtisks tērauda stiepļu un kabeļu trūkums ir to jutība pret koroziju. Lai samazinātu koroziju, vadi ir cinkoti. Ir pieejamas divu zīmolu savītas tērauda stieples: PS (tērauda stieple) un PMS (vara tērauda stieple). PS vadiem vara piedeva ir līdz 0,2%, un PSO vadi ir izgatavoti ar diametru 3; 3,5; 5 mm. Tērauda daudzvadu kabeļu zibensaizsardzības kabeļi tiek ražoti S-35, S-50 un S-70 klasēs.

Tērauda-alumīnija stieples

Tērauda-alumīnija vadītājiem ir tāda pati pretestība kā tāda paša šķērsgriezuma alumīnija vadītājiem, jo ​​tērauda-alumīnija vadītāju elektriskajos aprēķinos tērauda daļas vadītspēja netiek ņemta vērā, jo tā ir nenozīmīga salīdzinājumā ar vadu vadītspēju. vadu alumīnija daļa.

Strukturālās tērauda stieples veido tērauda alumīnija stieples iekšpusi, un alumīnija stieples veido ārpusi. Tērauds ir paredzēts, lai palielinātu mehānisko izturību, alumīnijs ir vadoša daļa.

Izmantojot tērauda-alumīnija stieples, stieples alumīnija daļā rodas papildu iekšējie spriegumi alumīnija un tērauda dažādo termiskās izplešanās koeficientu dēļ.

Obligāts stieples sprieguma ierobežojums pie vidējās gada temperatūras visiem vadītājiem ir nepieciešams, lai novērstu vadu ātru nogurumu vibrācijas dēļ.

Eksperimentāli tika noteikts, ka alumīnijs sāk zaudēt savas stiprības īpašības temperatūrā virs 65 ° C. Ņemot to vērā, izvēloties tērauda-alumīnija stiepļu maksimālo darba temperatūru, ieteicams plānot alumīnija stiprības samazināšanu par 12. — 15 % (kas ir 7–8 % stieples izturības zudums kopumā) ) visā to kalpošanas laikā, kas aptuveni atbilst stieples nepārtrauktai darbībai 50 gadus 90 ° C temperatūrā. Jāņem vērā ka kopējais mehāniskās stiprības zudums vadu īslaicīgu avārijas pārslodžu dēļ nepārsniedz 1%.

Tiek ražoti šādu zīmolu tērauda-alumīnija stieples (GOST 839-80):

Maiņstrāva - stieple, kas sastāv no serdes - cinkota tērauda stieplēm un viena vai vairākiem alumīnija stiepļu ārējiem slāņiem. Vads paredzēts ieklāšanai uz sauszemes, izņemot vietas, kur gaiss ir piesārņots ar kaitīgiem ķīmiskiem savienojumiem;

INFORMĀCIJA, ASKP — līdzīgi kā maiņstrāvas zīmola stieplei, bet ar tērauda serdi (C) vai visu stiepli (P), kas piepildīta ar smērvielu, kas novērš stieples korozijas rašanos. Paredzēts ieklāšanai jūru, sālsezeru krastos un industriālajos rajonos ar piesārņotu gaisu;

ASK — tāds pats kā ASK stieple, bet ar tērauda serdi, kas izolēta ar plastmasas apvalku. Vada marķējumā aiz burta A var būt burts P, kas norāda, ka vadam ir palielināta mehāniskā izturība (piemēram, APSK).

Visu zīmolu tērauda-alumīnija stieples tiek ražotas ar atšķirīgu stieples alumīnija daļas šķērsgriezuma attiecību pret tērauda serdes šķērsgriezumu: 6,0 ... 6,16 robežās - stieples darbībai vidē. mehāniskās slodzes apstākļi; 4,29 ... 4,39 — pastiprināta izturība; 0,65 … 1,46 — īpaši pastiprināta izturība: 7,71 … 8,03 — viegla konstrukcija un 12,22 … 18,09 — īpaši viegla.

Gaismas vadus izmanto jaunbūvējamās un rekonstruējamās līnijās vietās, kur ledus sienas biezums nepārsniedz 20 mm. Pastiprinātus tērauda-alumīnija vadus ieteicams izmantot vietās, kur ledus sieniņu biezums ir lielāks par 20 mm. Lielu attālumu veikšanai ūdenstilpju un inženierbūvju krustojumos tiek izmantoti īpaši spēcīgi vadi.

Tērauda-alumīnija vadītāju pilnīgākam raksturojumam vada nominālais šķērsgriezums un tērauda serdes šķērsgriezums tiek ievadīts stieples markas apzīmējumā, piemēram: AC-150/24 vai ASKS-150. /34.

Aldrei vadi

Aldry stieplēm ir aptuveni tāda pati elektriskā pretestība kā alumīnija stieplēm, taču tām ir lielāka mehāniskā izturība. Aldry ir alumīnija sakausējums ar nelielu daudzumu dzelzs («0,2%), magnija (» 0,7%) un silīcija («0,8%); attiecībā uz izturību pret koroziju tas ir vienāds ar alumīniju. Aldrey vadu trūkums ir to zemā izturība pret vibrācijām.

Gaisvadu līniju vadu atrašanās vieta

Vadus uz gaisvadu līniju balstiem var novietot dažādi: uz vienas ķēdes līnijām — trīsstūrī vai horizontāli; uz līnijām ar dubultu ķēdi - reverss koks vai sešstūris ("mucas" formā).

Vadu izvietojums trīsstūrī (2. att., a) tiek izmantots līnijās ar spriegumu līdz 20 kV, tai skaitā līnijām ar spriegumu 35 ... 330 kV ar metāla un dzelzsbetona balstiem.

Vadu horizontālais izvietojums (2. att., b) tiks izmantots līnijās 35 ... 220 kV ar koka balstiem. Šāds vadu izvietojums ir vislabākais no darba apstākļu viedokļa, jo ļauj izmantot zemākus balstus un izslēdz vadu sapīšanu ledus nolaišanās un stiepļu dejošanas laikā.

Līnijās ar divām vērtībām vadi tiek novietoti vai nu ar apgrieztu koku (2. att., c), kas ir ērti uzstādīšanas apstākļiem, bet palielina balstu masu un prasa divu aizsargkabeļu vai sešstūra piekari ( 2. att., G).

Pēdējā metode ir vēlama.Ieteicams izmantot divu vērtību līnijās ar spriegumu 35 ... 330 kV.

Visas šīs iespējas raksturo asimetrisks vadu izvietojums attiecībā pret otru, kas izraisa fāžu elektrisko parametru atšķirību. Šo parametru vienādojumam tiek izmantota vadu transponēšana, t.i. vadu savstarpējais novietojums attiecībā pret otru dažādos līnijas posmos tiek secīgi mainīts uz balstiem. Šajā gadījumā katras fāzes vadītājs vienā vietā iziet vienu trešdaļu no līnijas garuma, otrā - otrā un trešā - trešajā vietā (3. att.).

Rīsi. 2. Vadu un aizsargkabeļu izvietojums uz balstiem: a — ar trīsstūri; b — horizontāli; c — reversais koks; d — sešstūris (muca).

Rīsi. 3… Viena vada līnijas transponēšanas shēma.

Gaisvadu līnijas mehāniskās daļas aprēķins tiek veikts, pamatojoties uz vēja ātruma atkārtojamību un ledus sienas biezumu uz vadiem, kas atbilst noteiktas klases gaisvadu līniju uzticamības un kapitalizācijas prasībām.

Dažādu klašu gaisvadu līnijas, šķērsojot vienu un to pašu reljefu, īpaši kopīgā maršrutā, jāprojektē dažādām vēja un ledus slodzēm.

Gaisvadu elektrolīniju zibensaizsardzības kabeļi

Zibensaizsardzības kabeļi ir piekārti virs vadiem, lai pasargātu tos no atmosfēras pārsprieguma. Līnijās ar spriegumu zem 220 kV kabeļi tiek piekārti tikai apakšstaciju pieejās. Tas samazina vadu pārklāšanās iespējamību apakšstacijas tuvumā. Līnijās ar spriegumu 220 kV un vairāk kabeļi ir piekārti visā līnijā. Parasti tiek izmantotas tērauda troses.

Iepriekš visu nominālo spriegumu līniju kabeļi tika cieši iezemēti uz katra balsta. Ekspluatācijas pieredze liecina, ka zemējuma sistēmas — kabeļu — balstu slēgtajās ķēdēs parādās strāvas. Tie radās elektromagnētiskās indukcijas kabeļos izraisītā EML darbības rezultātā. Tajā pašā laikā vairākos gadījumos būtiski jaudas zudumi rodas atkārtoti iezemētos kabeļos, īpaši īpaši augstsprieguma līnijās.

Pētījumi liecina, ka, piekarinot kabeļus ar paaugstinātu vadītspēju (tērauda-alumīnija) uz izolatoriem, kabeļus var izmantot kā sakaru vadus un kā strāvas vadītājus, lai apgādātu mazjaudas patērētājus.

Lai līnijām nodrošinātu atbilstošu zibensaizsardzības līmeni, kabeļiem jābūt savienotiem ar zemi caur dzirksteļu spraugām.