המכשיר של קווי חשמל עיליים עם מתח שונה

הובלת אנרגיה חשמלית למרחקים בינוניים וארוכים מתבצעת לרוב באמצעות קווי חשמל הנמצאים באוויר הפתוח. העיצוב שלהם חייב תמיד לעמוד בשתי דרישות עיקריות:

1. אמינות העברת כוח גבוהה;

2. הבטחת בטיחות לאנשים, לבעלי חיים ולציוד.

במהלך הפעולה בהשפעת תופעות טבע שונות הקשורות למשבי רוח, קרח, כפור, קווי חשמל נתונים מעת לעת לעומס מכני מוגבר.

לפתרון מקיף לבעיות של הובלה בטוחה של אנרגיה חשמלית, על מהנדסי החשמל להעלות את חוטי החשמל לגובה רב, לפזר אותם בחלל, לבודד אותם מרכיבי בניין ולהתקין אותם עם חוטי זרם בעלי חתכים מוגדלים על תומכים גבוהים. לכוח.

סידור ופריסה כללית של קווי חשמל עיליים

באופן סכמטי, כל קו תמסורת כוח יכול להיות מיוצג:

• תומכים מותקנים באדמה;

• חוטים שדרכם זורם זרם;

• אביזרים ליניאריים רכובים על תומכים;

• מבודדים המחוברים לאבזור ושומרים על כיוון החוטים באוויר.

בנוסף לאלמנטים של קווי עילי, יש צורך לכלול:

• יסודות לתמיכות;

• מערכת הגנה מפני ברקים;

• התקני הארקה.

התומכים הם:

1. עיגון שנועד לעמוד בפני כוחות החוטים המתוחים ומצויד בהתקני מתיחה על האביזרים;

2. ביניים, משמש לאבטחת החוטים דרך מהדקים התומכים.

המרחק על הקרקע בין שני תומכי עוגן נקרא קטע עוגן או תוחלת, ולתמיכה ביניים בין זה לזה או עם עוגן - ביניים.

כאשר קו מתח עילי עובר דרך מחסומי מים, מבנים הנדסיים או אובייקטים קריטיים אחרים, אז מותקנים תומכים עם מותחני חוטים בקצות קטע כזה, והמרחק ביניהם נקרא קטע עוגן ביניים.

החוטים בין התומכים לעולם אינם נמשכים כמו חוט - בקו ישר. הם תמיד צונחים מעט כשהם באוויר, תוך התחשבות בתנאי מזג האוויר. אך יחד עם זאת, יש לקחת בחשבון את בטיחות המרחק שלהם מחפצים קרקעיים:

• משטחי מסילה;

• חוטי מגע;

• כבישי תחבורה מהירים;

• חוטים של קווי תקשורת או קווים עיליים אחרים;

• מתקנים תעשייתיים ואחרים.

תליית החוט מהמצב המתוח נקראת חץ תלוי... זה מוערך בדרכים שונות בין תומך, כי החלק העליון שלהם יכול להיות ממוקם באותה רמה או עם הגבהות.

הנפילה ביחס לנקודת התמיכה הגבוהה ביותר תמיד גדולה מזו של התחתונה.

הממדים, האורך והמבנה של כל סוג של קו תמסורת עילי תלויים בסוג הזרם (לסירוגין או ישיר) של האנרגיה החשמלית המועברת דרכו ובגודל המתח שלו, שיכול להיות פחות מ-0.4 קילו-וולט או להגיע ל-1150 קילו-וולט.

סידור תיל של קווים עיליים

מכיוון שזרם חשמלי זורם רק בלולאה סגורה, הצרכנים מופעלים על ידי לפחות שני חוטים. על פי עיקרון זה נוצרים קווים עיליים פשוטים עם זרם חילופין חד פאזי במתח של 220 וולט מעגלים חשמליים מורכבים יותר מעבירים אנרגיה במעגל תלת או ארבעה חוטים עם אפס מבודד או מוארק בצורה נוקשה.

הקוטר והמתכת עבור החוט נבחרים עבור עומס העיצוב של כל קו. החומרים הנפוצים ביותר הם אלומיניום ופלדה. הם יכולים להיעשות כמוליך מונוליטי יחיד עבור מעגלים במתח נמוך או ארוגים ממבנים מרובי חוטים עבור קווי תמסורת במתח גבוה.

ניתן למלא את החלל הבין-חוטי הפנימי בשומן ניטרלי, מה שמגביר את עמידות החום או לא.

קונסטרוקציות רב-חוטיות העשויות ממוליכי אלומיניום הנושאים זרם טוב נוצרות עם ליבות פלדה שנועדו לקחת לחץ מכני ולמנוע שבירה.

GOST מספקת סיווג של מוליכים פתוחים עבור קווי מתח עיליים וקובעת את סימוןם: M, A, AC, PSO, PS, ACKC, ASKP, ACS, ACO, ACS. במקרה זה, חוטים יחידים מסומנים על ידי גודל הקוטר. לדוגמה, הקיצור PSO-5 קורא "חוט פלדה עשוי עם ליבה אחת בקוטר של 5 מ"מ.» חוטים מרובי מוליכים לקווי חשמל משתמשים בסימון שונה, כולל ייעוד דו ספרתי שנכתב כשבר:

• הראשון הוא שטח החתך הכולל של חוטי האלומיניום במ"מ רבוע;

• השני הוא שטח החתך של מוסיף הפלדה (מ"מ רבוע).

בנוסף למוליכי מתכת פתוחים, מוליכים משמשים יותר ויותר בקווי עילי מודרניים:

• בידוד תומך עצמי;

• מוגן על ידי פולימר אקסטרוד המונע התרחשות של קצר חשמלי כאשר השלבים נסחפים ברוח או כאשר חפצים זרים נזרקים מהקרקע.

VL v מוליכים מבודדים תומכים בעצמם מחליפים בהדרגה מבנים ישנים שאינם מבודדים. הם משמשים יותר ויותר ברשתות פנימיות העשויות מליבות נחושת או אלומיניום המכוסות בגומי עם שכבת הגנה של חומרים סיביים דיאלקטריים או תרכובות PVC ללא הגנה חיצונית נוספת.

על מנת למנוע התרחשות של פריקת קורונה באורך ארוך, חוטים עם VL-330 קילו וולט ומתח גבוה יותר מחולקים לזרימות נוספות.

ב-VL-330, שני מוליכים מותקנים אופקית, על קו 500 קילו וולט הם גדלים לשלושה וממוקמים בקודקודים של משולש שווה צלעות. עבור קווים עיליים של 750 ו- 1150 קילו-וולט, נעשה שימוש בהפרדה של 4, 5 או 8 זרמים, בהתאמה, הממוקמים בפינות המצולעים שווי-צלעות שלהם.

היווצרות "קורונה" מובילה לא רק לאובדן אנרגיה, אלא גם מעוותת את צורת התנודה הסינוסואידלית. לכן הם נלחמים בזה בשיטות בונות.

מכשיר תומך

תומכים נוצרים בדרך כלל כדי לאבטח את החוטים של מעגל חשמלי.אבל בקטעים מקבילים של שני קווים, ניתן להשתמש בתמיכה משותפת אחת, המיועדת להתקנה המשותפת שלהם. קונסטרוקציות כאלה נקראות מעגל כפול.

החומר לייצור תומכים יכול להיות:

1. פינות צדודיות של מותגים שונים של פלדה;

2. בולי עץ לבנייה ספוגים בתרכובות נגד ריקבון;

3. מבני בטון מזוין עם סורגים מחוזקים.

מבנים תומכים העשויים מעץ הם הזולים ביותר, אבל גם עם הספגה טובה ותחזוקה נאותה, הם משרתים לא יותר מ 50 ÷ 60 שנים.

על פי הפרויקט הטכני, התמיכות של קווי עילי מעל 1 קילו וולט שונים מאלו במתח נמוך במורכבותם ובגובה החיבור של החוטים.

הם עשויים בצורה של מנסרות מוארכות או קונוסים עם בסיס רחב בתחתית.

כל מבנה תומך מחושב לחוזק ויציבות מכאנית, יש רזרבה מבנית מספקת לעומסים הקיימים. אבל יש לזכור כי במהלך הפעולה, הפרות של האלמנטים השונים שלה אפשריים כתוצאה מקורוזיה, השפעה, אי עמידה בטכנולוגיית ההתקנה.

זה מוביל להיחלשות של קשיחות מבנה בודד, עיוותים ולעיתים נפילה של התומכים.לעתים קרובות מקרים כאלה מתרחשים באותם זמנים שבהם אנשים עובדים על התומכים, מפרקים או מושכים חוטים, יוצרים כוחות צירים משתנים.

מסיבה זו, קבלת צוות מתקינים לעבודה בגובה מהמבנה התומך מתבצעת לאחר בדיקת מצבם הטכני תוך הערכה של איכות החלק הקבור שלו באדמה.

מכשיר בידוד

על קווי חשמל עיליים, מוצרים העשויים מחומרים בעלי תכונות דיאלקטריות גבוהות עם הִתנַגְדוּת ÷ אוהם. ז הם נקראים מבודדים ועשויים מ:

• פורצלן (קרמיקה);

• זכוכית;

• חומרים פולימריים.

העיצוב והממדים של המבודדים תלויים ב:

• על גודל העומסים הדינמיים והסטטיים המופעלים עליהם;

• ערכי המתח האפקטיבי של המתקן החשמלי;

• תנאי הפעלה.

הצורה המורכבת של פני השטח, הפועלת תחת השפעת תופעות אטמוספריות שונות, יוצרת נתיב מוגבר לזרימה של פריקה חשמלית אפשרית.

מבודדים המותקנים על קווים עיליים לקיבוע חוטים מחולקים לשתי קבוצות:

1. סיכה;

2. מושעה.

דגמי קרמיקה

פיני חרסינה או קרמיקה עם מבודדים בודדים מצאו שימוש רב יותר בקווים עיליים עד 1 קילו וולט, למרות שהם עובדים על קווים עד וכולל 35 קילו וולט. אבל הם משמשים בתנאי של הידוק חוטים עם חתך נמוך, יצירת כוחות משיכה קטנים.

זרים של מבודדי חרסינה תלויים מותקנים על קווי 35 קילו וולט.

ערכת בידוד מתלים יחיד מפורצלן כוללת גוף דיאלקטרי וכובע העשויים מברזל ניתן לגימור. שני החלקים מוחזקים יחד על ידי מוט פלדה מיוחד. המספר הכולל של אלמנטים כאלה בזר נקבע על ידי:

• ערך המתח של הקו העילי;

• מבנים תומכים;

• תכונות של פעולת ציוד.

ככל שמתח הרשת עולה, מספר המבודדים במיתר מתווסף. לדוגמה, עבור קווי תקורה של 35 קילו וולט, מספיק להתקין 2 או 3 מהם, ועבור 110 קילו וולט כבר יש צורך ב-6 ÷ 7.

מבודדי זכוכית

לעיצובים אלה יש מספר יתרונות על פני פורצלן:

• היעדר פגמים פנימיים בחומר הבידוד המשפיעים על היווצרות דליפות דליפה;

• כוח מוגבר לכוחות פיתול;

• שקיפות המבנה, המאפשרת הערכה ויזואלית של המצב ותצפית על זווית הקיטוב של שטף האור;

• חוסר סימני הזדקנות;

• פחות עומסים מהמשקל שלך;

• אוטומציה של ייצור והתכה.

החסרונות של מבודדי זכוכית הם:

• התנגדות אנטי-ונדלית חלשה;

• חוזק השפעה נמוך;

• אפשרות של נזק במהלך הובלה והתקנה על ידי כוחות מכניים.

מבודדים פולימרים

הם הגדילו את החוזק והמשקל המכאניים, מופחתים עד 90% בהשוואה למקבילים מקרמיקה וזכוכית. הטבות נוספות כוללות:

• קלות ההתקנה;

• עמידות רבה יותר לזיהום מהאטמוספרה, אשר, עם זאת, אינה שוללת את הצורך בניקוי תקופתי של פני השטח שלהם;

• הידרופוביות;

• רגישות טובה למתח יתר;

• התנגדות ונדלית מוגברת.

העמידות של חומרים פולימריים תלויה גם בתנאי ההפעלה. בסביבת אוויר עם זיהום מוגבר ממפעלים תעשייתיים, פולימרים יכולים להפגין תופעות של "שבר שביר", המורכבות משינוי הדרגתי בתכונות המבנה הפנימי בהשפעת תגובות כימיות ממזהמים ולחות אטמוספרית המתרחשות בשילוב עם תהליכים חשמליים. .

כאשר הוונדלים יורים במבודדי פולימר עם ירייה או כדור, לרוב אין הרס מוחלט של החומר, כמו זכוכית. לרוב, הכדור או הקליע עפים ישר דרך או מתמקמים בגוף החצאית. אבל המאפיינים הדיאלקטריים עדיין מוערכים לזלזל ואלמנטים פגומים בזר דורשים החלפה.

לכן, ציוד כזה צריך להיבדק מעת לעת על ידי שיטות בדיקה ויזואלית. וכמעט בלתי אפשרי לזהות נזק כזה ללא כלים אופטיים.

אביזרי קווי אוויר

לקיבוע מבודדים על תמיכת קו עילי, הרכבתם לזרים והתקנת חוטים חיים אליהם, מיוצרים מחברים מיוחדים, הנקראים בדרך כלל אביזרים.

בהתאם למשימות שבוצעו, האביזרים מסווגים לקבוצות הבאות:

• מחבר שנועד לחבר אלמנטים מתלים בדרכים שונות;

• מתיחה, המשמשת להצמדת סוגרי מתיחה לחוטים ולזרים של תומכי עוגן;

• תמיכה, ביצוע החזקה של מחברים של חוטים, לולאות וצמתים של מסכים;

• מגן שנועד לשמר את פעולתו של ציוד קו עילי כאשר הוא חשוף לפריקות אטמוספריות ורעידות מכניות;

• מחברים המורכבים ממחברים אובליים ומחסניות תרמיט;

• איש קשר;

• סְלִילִי;

• התקנה של מבודדים סיכות;

• התקנה של חוטים מבודדים תומכים בעצמם.

לכל אחת מהקבוצות המפורטות יש מבחר רחב של פרטים ודורשת לימוד קפדני יותר. לדוגמה, רק אביזרי הגנה כוללים:

• קרני מגן;

• טבעות ומסכים;

• מעצרים;

• בולמי רעידות.

קרני הגנה יוצרות פער ניצוץ, מסיטות את הקשת החשמלית שנוצרת כאשר מתרחש בידוד ובכך מגינות על ציוד קו עילי.

הטבעות והמסכים מסיטים את הקשת מפני השטח של המבודד, משפרים את חלוקת המתח על פני כל שטח המיתר.

בולמי נחשולי מתח מגנים על ציוד מפני נחשולים הנוצרים על ידי ברק.הם יכולים לשמש על בסיס מבני צינור העשויים מפלסטיק ויניל או צינורות סיבים בקליט עם אלקטרודות, או שהם יכולים להיות עשויים מאלמנטים שסתומים.

בולמי רעידות עובדים על חבלים וחוטים, מונעים נזקים מלחצי עייפות הנגרמים על ידי רעידות ורעידות.

התקני הארקה של קווים עיליים

הצורך בהארקה מחדש של תומכי קו עילי נגרם על ידי הדרישות לפעולה בטוחה במקרה של מצבי חירום ונחשולי ברק. התנגדות הלולאה של התקן ההארקה לא תעלה על 30 אוהם.

לתמיכות מתכת, יש לחבר את כל המחברים והחיזוקים לחוט ה-PEN, ולגבי בטון מזוין, אפס משולב מחבר את כל התומכים והחיזוקים של התומכים.

על תומכים העשויים מעץ, מתכת ובטון מזוין, פינים וווים במהלך התקנת חוטים מבודדים מבודדים תומכים עצמיים אינם מוארקים, למעט מקרים בהם יש צורך לבצע הארקה חוזרת להגנה מפני מתח יתר.

הווים והפינים המותקנים על התומך מחוברים ללולאת האדמה על ידי ריתוך באמצעות חוט פלדה או מוט בקוטר שאינו דק יותר מ-6 מ"מ עם נוכחות חובה של ציפוי אנטי קורוזיה.

חיזוק מתכת משמש על תומכי בטון מזוין להארקה. כל חיבורי המגע של חוטי ההארקה מרותכים או מהודקים בבורג מיוחד.

התמיכות של קווי חשמל עיליים במתח של 330 קילו וולט ומעלה אינם מקורקעים בשל המורכבות של יישום פתרונות טכניים כדי להבטיח גודל בטוח של מתח מגע ומתח צעד.במקרה זה, פונקציות הארקה מגן מוקצות לקווים מהירים.