不同電壓架空輸電線裝置
中長距離的電能傳輸通常是通過露天的電力線進行的。他們的設計必須始終滿足兩個主要要求:
1、輸電可靠性高;
2.確保人、動物和設備的安全。
在與颶風陣風、冰、霜相關的各種自然現象的影響下運行期間,電力線週期性地承受增加的機械負載。
為全面解決電能安全輸送問題,電力工程師必須將電力線架高、空間分佈、與建築構件隔離,並在高支架上安裝加大截面的電流線為了力量。
架空電力線總佈置圖
示意性地,可以表示任何電力傳輸線:
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安裝在地面上的支架;
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電流流過的電線;
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安裝在支架上的線性配件;
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絕緣體固定在電樞上並保持電線在空氣中的方向。
除了架空線路的要素外,還需要包括:
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支撐基礎;
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防雷系統;
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接地裝置。
支持是:
1. 錨固設計用於承受張緊鋼絲的力,並在配件上配備張緊裝置;
2. 中間,用於通過支撐夾固定電線。
兩個錨支撐之間的地面距離稱為錨截面或跨度,對於彼此之間或帶有錨的中間支撐 - 中間。
當架空電力線穿過水障、工程結構或其他關鍵物體時,在該段的端部安裝帶張緊器的支架,它們之間的距離稱為中間錨固段。
支架之間的電線永遠不會像繩子一樣被拉成一條直線。考慮到天氣狀況,它們總是在空中略微下垂。但同時也要考慮到它們與地面物體的安全距離:
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軌道表面;
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接觸線;
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運輸公路;
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通訊線路或其他架空線路的電線;
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工業和其他設施。
鋼絲從張緊狀態下垂稱為 懸掛箭頭…在支撐之間以不同的方式估計,因為它們的頂部可以位於同一水平或具有高程。
相對於最高支撐點的垂度總是大於較低支撐點的垂度。
每種類型的架空輸電線路的尺寸、長度和結構取決於通過它傳輸的電能的電流類型(交流或直流)及其電壓的大小,可以小於 0.4 kV 或達到 1150 kV。
架空線的佈線
由於電流僅在閉環中流動,因此消費者至少由兩根電線供電。根據這個原理,簡單的架空線路是用電壓為 220 伏的單相交流電創建的。更複雜的電路在三線或四線電路中傳輸能量,零點嚴格絕緣或接地。
電線的直徑和金屬是根據每條線路的設計負載來選擇的。最常見的材料是鋁和鋼。它們可以製成用於低壓電路的單個單片導體,也可以由用於高壓傳輸線的多線結構編織而成。
內部線間空間可填充中性油脂,增加或不增加耐熱性。
由承載良好電流的鋁導體製成的多線結構採用鋼芯製成,旨在承受機械應力並防止斷裂。
GOST 為架空電力線提供了開路導線的分類並確定了它們的標記:M、A、AC、PSO、PS、ACKC、ASKP、ACS、ACO、ACS。在這種情況下,單線電線以直徑大小表示。例如,縮寫 PSO-5 的意思是“用直徑為 5 毫米的單芯製成的鋼絲。» 用於電源線的多芯電線使用不同的標記,包括以分數形式書寫的兩位數名稱:
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第一個是鋁線的總橫截面積,單位為平方毫米;
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第二個是鋼嵌件的橫截面積(mm sq)。
除了開放式金屬導體,現代架空線路中越來越多地使用導體:
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自支撐絕緣;
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由擠壓聚合物保護,可防止相位被風掃過或異物從地面拋出時發生短路。
VLv 自承自承絕緣導體 正在逐漸取代舊的非絕緣結構。它們越來越多地用於由銅芯或鋁芯製成的內部網絡,這些芯線覆蓋有橡膠,並帶有介電纖維材料或 PVC 化合物的保護層,而無需額外的外部保護。
為了排除長度較長的電暈放電的發生,VL-330kV及更高電壓的導線被分流。
在 VL-330 上,兩個導體水平安裝,在 500 kV 線路上,它們增加到三個,並放置在等邊三角形的頂點。對於 750 和 1150 kV 的架空線路,分別使用 4、5 或 8 個分流,位於它們自己的等邊多邊形的角上。
“電暈”的形成不僅會導致能量損失,還會扭曲正弦振蕩的形狀。因此,他們使用建設性的方法來對抗它。
配套裝置
通常創建支撐以固定電路的電線。但在兩條線路的平行路段上,可採用一根共用支架,供其聯合安裝。這種結構稱為雙迴路。
用於製作支架的材料可以是:
1、不同牌號鋼材的異型角;
2. 浸有防腐劑的建築原木;
3.鋼筋混凝土結構。
木頭支撐結構是最便宜的,但即使經過良好的浸漬和適當的維護,它們的使用壽命也不會超過 50 ÷ 60 年。
根據技術方案,1kV以上架空線路的支架與低壓架空線路支架的複雜程度和導線附著高度不同。
它們以長方形棱柱或圓錐體的形式製成,底部有寬底。
每個支撐結構都經過機械強度和穩定性計算,對現有荷載有足夠的結構儲備。但應該記住,在運行過程中,由於腐蝕、衝擊、不符合安裝技術,可能會破壞其各種元素。
這會導致單體結構的剛度減弱,支撐變形,有時會發生脫落,這種情況通常發生在人們對支撐進行操作、拆卸或拉線時,會產生可變的軸向力。
出於這個原因,在檢查了他們的技術狀況並評估了埋在地下的部分的質量後,接受一組安裝人員在支撐結構的高處工作。
隔離裝置
在架空電力線上,由具有高介電特性的材料製成的產品 反抗 ÷ 歐姆。 M. 它們被稱為絕緣體,由以下材料製成:
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瓷器(陶瓷);
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玻璃;
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高分子材料。
絕緣體的設計和尺寸取決於:
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施加於它們的動態和靜態載荷的大小;
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電氣裝置的有效電壓值;
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運行條件。
表面的複雜形狀,在各種大氣現象的影響下工作,為可能的放電流動創造了更多的路徑。
安裝在架空線路上用於固定導線的絕緣子分為兩組:
1. 別針;
2.暫停。
陶瓷模型
具有單個絕緣體的瓷器或陶瓷銷在高達 1 kV 的架空線路上得到了更大的應用,儘管它們適用於高達 35 kV 的線路(包括 35 kV)。但它們在小截面緊固線的條件下使用,產生小的拉力。
35 kV 線路上安裝了懸式瓷絕緣子花環。
單瓷懸式絕緣子套件包括一個介電體和由可鍛鑄鐵製成的帽。這兩個部分由一根特殊的鋼棒固定在一起。花環中此類元素的總數取決於:
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架空線的電壓值;
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支撐結構;
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設備運行特點。
隨著電網電壓的增加,串中的絕緣體數量增加。例如35kV的架空線路,安裝2~3根就夠了,110kV的架空線,6÷7就已經夠了。
玻璃絕緣子
與瓷器相比,這些設計具有許多優點:
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絕緣材料中不存在影響洩漏洩漏形成的內部缺陷;
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增加抗扭力的強度;
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結構的透明度,允許視覺評估條件和觀察光通量的偏振角;
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缺乏老化跡象;
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比你自己的重量更少的負載;
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生產和冶煉自動化。
玻璃絕緣子的缺點是:
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抗破壞能力弱;
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衝擊強度低;
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運輸和安裝過程中機械力損壞的可能性。
聚合物絕緣體
它們增加了機械強度和重量,與陶瓷和玻璃同類產品相比減少了高達 90%。額外的好處包括:
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易於安裝;
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對大氣污染的抵抗力更強,但是,這並不排除定期清潔其表面的需要;
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疏水性;
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良好的過壓敏感性;
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增加防破壞能力。
聚合物材料的耐用性還取決於操作條件。在工業企業污染加劇的空氣環境中,聚合物會出現“脆性斷裂”現象,即在污染物和大氣水分的化學反應與電氣過程相結合的影響下,內部結構的性能逐漸發生變化.
當破壞者用子彈或子彈射擊聚合物絕緣體時,材料(例如玻璃)通常不會被完全破壞。大多數情況下,彈丸或子彈會直接飛過或留在裙體中。但介電性能仍然被低估,花環中損壞的元件需要更換。
因此,應定期通過目視檢查方法檢查此類設備。如果沒有光學工具,幾乎不可能檢測到這種損壞。
空氣管路配件
為了將絕緣子固定在架空線路支架上,將它們組裝成花環並在其上安裝火線,生產了特殊的緊固件,通常稱為金具。
根據執行的任務,配件分為以下幾組:
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設計用於以不同方式連接懸掛元件的連接器;
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張緊裝置,用於將張緊支架連接到錨固支架的鋼絲和花環上;
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支持、執行屏幕的線、環和節點的緊固件的保持;
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保護設計用於在暴露於大氣放電和機械振動時保護架空線路設備的運行;
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由橢圓形連接器和鋁熱劑盒組成的連接器;
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接觸;
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螺旋;
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安裝針式絕緣體;
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自承式絕緣電線的安裝。
列出的每個組都有各種各樣的細節,需要更仔細的研究。例如,僅防護配件包括:
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保護喇叭;
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戒指和屏幕;
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避雷器;
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減震器。
保護喇叭產生火花隙,在絕緣發生時轉移產生的電弧,從而保護架空線路設備。
環和屏蔽從絕緣體表面轉移電弧,改善整個串區域的電壓分佈。
避雷器保護設備免受閃電產生的電湧的影響。它們可以基於由乙烯基塑料或帶電極的纖維電木管製成的管結構來使用,或者它們可以由閥元件製成。
減振器作用於繩索和電線,防止因振動和振動引起的疲勞應力造成損壞。
架空線路接地裝置
重新接地架空線路支架的需要是由緊急模式和雷電浪湧情況下的安全操作要求引起的。接地裝置的迴路電阻不得超過 30 歐姆。
對於金屬支撐,所有緊固件和鋼筋必須連接到 PEN 線,對於鋼筋混凝土,組合零連接所有支撐和支撐的鋼筋。
在木頭、金屬和鋼筋混凝土製成的支架上,安裝自承式絕緣絕緣線時的銷子和掛鉤不接地,但為防止過電壓而需要重複接地的情況除外。
安裝在支架上的鉤子和銷子通過使用直徑不小於 6 毫米的鋼絲或鋼棒焊接連接到接地迴路,並且必須有防腐塗層。
鋼筋混凝土支架上採用金屬加固接地。地線的所有接觸連接都焊接或用專用螺栓擰緊。
由於實施技術解決方案的複雜性,以確保接觸和跨步電壓的安全大小,電壓為 330 kV 及以上的架空電力線的支架未接地。在這種情況下,保護接地功能被分配給高速線路。
