خطوط برق هوایی و کابلی (TL)

اطلاعات عمومی و تعاریف

در حالت کلی، می‌توان فرض کرد که خط انتقال نیرو (TL) یک خط الکتریکی است که فراتر از نیروگاه یا پست است و برای انتقال انرژی الکتریکی در فاصله‌ای طراحی شده است. از سیم و کابل، عناصر عایق و سازه های باربر تشکیل شده است.

طبقه بندی مدرن خطوط برق با توجه به تعدادی از ویژگی ها در جدول ارائه شده است. 13.1.

طبقه بندی خطوط برق

جدول 13.1

در طبقه بندی، نوع جریان در وهله اول قرار دارد. مطابق با این ویژگی، خطوط جریان مستقیم، و همچنین جریان متناوب سه فاز و چند فاز، متمایز می شوند.

خطوط جریان مستقیمفقط با طول و توان انتقالی به اندازه کافی بزرگ با بقیه رقابت کنید، زیرا سهم قابل توجهی در کل هزینه انتقال برق هزینه ساخت پست های مبدل ترمینال است.

پرکاربردترین خطوط در جهان AC سه فازو این خطوط هوایی هستند که از نظر طول در بین آنها پیشرو هستند. خطوط پلی فاز AC(شش و دوازده فاز) در حال حاضر به عنوان غیر سنتی طبقه بندی می شوند.

مهمترین ویژگی که تفاوت در طراحی و مشخصات الکتریکی خطوط برق را تعیین می کند، ولتاژ نامی است. U. دسته بندی ولتاژ پایینشامل خطوط با ولتاژ نامی کمتر از 1 کیلو ولت. خطوط با U hou > 1 کیلو ولت به این دسته تعلق دارد ولتاژ بالا، و خطوط در میان آنها برجسته است ولتاژ متوسط(CH) با Uiom = 3-35 کیلو ولت، ولتاژ بالا(VN) با تو میدونی= 110-220 کیلو ولت، ولتاژ فوق العاده بالا(SVN) U h(m = 330-750 کیلو ولت و خیلی زیادولتاژ (UVN) با U hou > 1000 کیلو ولت.

با توجه به طراحی، خطوط هوا و کابل متمایز می شوند. الف- مقدماتی خط بالایییک خط انتقال است که سیم های آن در بالای سطح زمین توسط قطب ها، مقره ها و اتصالات نگه داشته می شوند. در نوبتش، خط کابلبه عنوان یک خط انتقال ساخته شده با یک یا چند کابل که مستقیماً در زمین گذاشته شده یا در ساختارهای کابلی (کلکتورها، تونل ها، کانال ها، بلوک ها و غیره) گذاشته شده است، تعریف می شود.

با تعداد مدارهای موازی (l c) که در امتداد یک مسیر مشترک گذاشته شده اند، آنها متمایز می شوند تک رشته ای (n =1), دو زنجیره ای(و c = 2) و چند زنجیره ای(و q > 2) خطوط. طبق GOST 24291-9 بیک خط هوایی AC تک مدار به عنوان یک خط دارای یک مجموعه سیم فاز و یک خط هوایی دو مداره به عنوان دو مجموعه تعریف می شود. بر این اساس، یک خط هوایی چند مداره، خطی است که بیش از دو مجموعه سیم فاز دارد. این کیت ها ممکن است دارای رتبه بندی ولتاژ یکسان یا متفاوت باشند. در مورد دوم، خط نامیده می شود ترکیب شده.

خطوط هوایی تک مدار بر روی پایه های تک مدار ساخته می شوند، در حالی که خطوط دو مداره را می توان با تعلیق هر زنجیره روی تکیه گاه های جداگانه یا با تعلیق آنها بر روی یک تکیه گاه مشترک (دو مداره) ساخت.

در حالت دوم، بدیهی است که حق تقدم قلمرو زیر مسیر خط کاهش می یابد، اما ابعاد عمودی و جرم تکیه گاه افزایش می یابد. اولین شرایط، به عنوان یک قاعده، تعیین کننده است اگر خط در مناطق پرجمعیت، جایی که هزینه زمین معمولاً بسیار بالا است، عبور کند. به همین دلیل، در تعدادی از کشورهای جهان، از تکیه گاه های ارزشمند با زنجیر تعلیق با ولتاژ نامی یکسان (معمولاً c و c = 4) یا ولتاژهای مختلف (s i c) استفاده می شود.

با توجه به ویژگی های توپولوژیکی (مدار)، خطوط شعاعی و تنه متمایز می شوند. شعاعیخطی در نظر گرفته می شود که در آن برق فقط از یک طرف تامین می شود، یعنی. از یک منبع تغذیه تنهیک خط توسط GOST به عنوان خطی که چندین شاخه از آن وجود دارد تعریف می شود. زیر انشعاببه خطی اطلاق می شود که از یک سر به خط برق دیگر در نقطه میانی آن متصل است.

آخرین نشانه طبقه بندی - هدف عملکردیدر اینجا برجسته شوید توزیعو مغذیخطوط و همچنین خطوط ارتباط بین سیستمی. تقسیم خطوط به خطوط توزیع و تامین نسبتاً دلخواه است، زیرا هر دوی آنها انرژی الکتریکی را به نقاط مصرف ارائه می دهند. معمولاً خطوط توزیع شامل خطوط شبکه های برق محلی و خطوط تأمین - خطوط شبکه های با اهمیت منطقه ای است که برق مراکز برق شبکه های توزیع را تأمین می کند. خطوط ارتباطی بین سیستمی به طور مستقیم سیستم های قدرت مختلف را به هم متصل می کنند و برای تبادل برق متقابل هم در حالت های عادی و هم در صورت بروز حوادث طراحی شده اند.

فرآیند برق رسانی، ایجاد و ادغام سیستم های انرژی در سیستم یکپارچه انرژی با افزایش تدریجی ولتاژ اسمی خطوط انتقال به منظور افزایش توان عملیاتی آنها همراه بود. در این فرآیند، دو سیستم ولتاژ اسمی به طور تاریخی در قلمرو اتحاد جماهیر شوروی سابق توسعه یافته اند. اولین، رایج ترین، شامل مجموعه ای از مقادیر زیر است U Hwt: 35-110-200-500-1150 کیلو ولت، و دوم - 35-150-330-750 کیلو ولت. تا زمان فروپاشی اتحاد جماهیر شوروی، بیش از 600 هزار کیلومتر از خطوط هوایی 35-1150 کیلوولت در خاک روسیه در حال بهره برداری بود. در دوره بعدی، افزایش طول ادامه یافت، هرچند با شدت کمتر. داده های مربوطه در جدول ارائه شده است. 13.2.

دینامیک تغییرات طول خطوط هوایی برای سال 1990-1999

جدول 13.2

خطوط برق هوایی با تعدادی از معیارها متمایز می شوند. بیایید یک طبقه بندی کلی ارائه دهیم.

I. با توجه به ماهیت جریان

تصویر خط هوایی 800 کیلوولت جریان مستقیم

در حال حاضر انتقال انرژی الکتریکی عمدتاً با جریان متناوب انجام می شود. این به دلیل این واقعیت است که اکثریت قریب به اتفاق منابع انرژی الکتریکی ولتاژ متناوب تولید می کنند (به استثنای برخی از منابع انرژی الکتریکی غیر سنتی مانند نیروگاه های خورشیدی)، و مصرف کنندگان اصلی ماشین های AC هستند.

در برخی موارد، انتقال جریان مستقیم انرژی الکتریکی ارجح است. طرح سازماندهی انتقال DC در شکل زیر نشان داده شده است. برای کاهش تلفات بار در خط در هنگام انتقال برق در جریان مستقیم و همچنین در جریان متناوب، با کمک ترانسفورماتور، ولتاژ انتقال افزایش می یابد. علاوه بر این، هنگام سازماندهی انتقال از منبع به مصرف کننده در جریان مستقیم، لازم است انرژی الکتریکی را از جریان متناوب به جریان مستقیم (با استفاده از یکسو کننده) و بالعکس (با استفاده از یک اینورتر) تبدیل کنید.

تصویر طرح هایی برای سازماندهی انتقال انرژی الکتریکی در جریان متناوب (a) و مستقیم (b): G - ژنراتور (منبع انرژی)، T1 - ترانسفورماتور افزایش دهنده، T2 - ترانسفورماتور کاهنده، V - یکسو کننده، I - اینورتر، N - بار (مصرف کننده).

مزایای انتقال برق از طریق خطوط هوایی با جریان مستقیم به شرح زیر است:

1. ساخت یک خط هوایی ارزان تر است، زیرا انتقال برق DC را می توان روی یک سیم (مدار تک قطبی) یا دو (مدار دوقطبی) سیم انجام داد.
2. انتقال برق را می توان بین سیستم های قدرتی که از نظر فرکانس و فاز هماهنگ نیستند انجام داد.
3. هنگام انتقال مقادیر زیاد الکتریسیته در فواصل طولانی، تلفات در خطوط برق DC کمتر از انتقال با جریان متناوب می شود.
4. حد توان ارسالی با توجه به شرایط پایداری سیستم قدرت بیشتر از خطوط AC است.

نقطه ضعف اصلی انتقال برق DC نیاز به استفاده از مبدل های AC به DC (یکسو کننده ها) و بالعکس، DC به AC (اینورتر) و هزینه های سرمایه اضافی و تلفات اضافی برای تبدیل برق است.

خطوط هوایی DC در حال حاضر گسترده نیستند، بنابراین در آینده نصب و راه اندازی خطوط هوایی جریان متناوب را در نظر خواهیم گرفت.

II. با تعیین وقت قبلی

• خطوط هوایی بسیار طولانی با ولتاژ 500 کیلو ولت و بالاتر (طراحی شده برای اتصال سیستم های قدرت فردی).
• خطوط هوایی اصلی با ولتاژ 220 و 330 کیلو ولت (طراحی شده برای انتقال انرژی از نیروگاه های قدرتمند، و همچنین برای اتصال سیستم های برق و ترکیب نیروگاه ها در سیستم های قدرت - به عنوان مثال، اتصال نیروگاه ها با نقاط توزیع).
• خطوط هوایی توزیع با ولتاژ 35 و 110 کیلو ولت (در نظر گرفته شده برای تامین برق شرکت ها و شهرک های مناطق بزرگ - اتصال نقاط توزیع با مصرف کنندگان)
• VL 20 کیلو ولت و کمتر، برق مصرف کننده را تامین می کند.

III. با ولتاژ

1. VL تا 1000 ولت (ولتاژ پایین VL).
2. خطوط هوایی بالای 1000 ولت (خطوط هوایی فشار قوی):

بسیاری از مردم حتی به این موضوع فکر نمی کنند. در واقع، اغلب یک شهروند عادی به برق در داخل خانه علاقه مند است و خطوط خارجی (خطوط برق)، همانطور که او فکر می کند، باید توسط متخصصان اداره شود ...

قابلیت تشخیص ولتاژ خطوط برق

بسیاری از مردم حتی به این موضوع فکر نمی کنند. در واقع، اغلب یک شهروند عادی به برق در داخل خانه علاقه مند است و خطوط خارجی (خطوط برق)، همانطور که او فکر می کند، باید توسط متخصصان اداره شود. اما برای همه مهم است که در نظر داشته باشیم که ناآگاهی از تفاوت های ساده بین خطوط برق هوایی (VL) می تواند باعث آسیب یا حتی مرگ فرد شود.

فاصله سالم از خطوط برق تا یک فرد

مقررات ایمنی استانداردی وجود دارد که بر اساس آن حداقل فاصله مجاز فرد از قطعات برقی باید به شرح زیر باشد:

• 1-35 کیلوولت - 0.6 متر؛
• 60-110 کیلوولت - 1.0 متر؛
• 150 کیلوولت - 1.5 متر؛
• 220 کیلوولت - 2.0 متر؛
• 330 کیلوولت - 2.5 متر؛
• 400-500 کیلوولت - 3.5 متر؛
• 750 کیلوولت - 5.0 متر؛
• 800 * کیلوولت - 3.5 متر؛
• 1150 کیلوولت - 8.0 متر.

نقض این قوانین کشنده است.

خطوط برق و مناطق بهداشتی

هنگام شروع هر گونه فعالیت در نزدیکی خطوط برق، لازم است مناطق کنترل بهداشتی ایجاد شده را در نظر بگیرید. محدودیت های زیادی در این مکان ها وجود دارد. ممنوع:

• انجام تعمیرات، برچیدن و ساخت هرگونه تاسیسات؛
• مانع دسترسی به خطوط برق؛
• قرار دادن مصالح ساختمانی، زباله، و غیره در نزدیکی;
• افروختن آتش؛
• سازماندهی رویدادهای عمومی

حدود منطقه کنترل بهداشتی به شرح زیر است:

• زیر 1 کیلو ولت - 2 متر (از هر دو طرف)؛
• 20 کیلو ولت - 10 متر؛
• 110 کیلوولت - 20 متر؛
• 500 کیلوولت - 30 متر؛
• 750 کیلوولت - 40 متر؛
• 1150 کیلو ولت - 55 متر.

آیا یک فرد عادی می تواند ولتاژ خطوط برق را به صورت بصری تعیین کند؟

برخی از انحرافات ممکن است، اما در بیشتر موارد، با توجه به پارامترهای خاص، تعیین ولتاژ خطوط برق از نظر ظاهری بسیار آسان است.

بسته به نوع عایق

قانون اساسی در اینجا این است: "هرچه سیم برق قوی تر باشد، عایق های بیشتری روی گلدسته خواهید دید."

شکل 1 عایق های خارجی خطوط برق 0.4 کیلو ولت، 10 کیلو ولت، 35 کیلو ولت

رایج ترین عایق ها VL-0.4kV هستند. از نظر ظاهری، اندازه کوچکی دارند و معمولاً از شیشه یا چینی ساخته می شوند.

به نظر می رسد VL-6 و VL-10 یک شکل هستند، اما اندازه آنها بسیار بزرگتر است. علاوه بر چسباندن پین، گاهی اوقات از این عایق ها مانند گلدسته در یک یا دو نمونه استفاده می شود.

در VL-35kV، عایق های تعلیق عمدتاً نصب می شوند، اگرچه گاهی اوقات عایق های پین نیز یافت می شوند. گلدسته از سه تا پنج نسخه تشکیل شده است.

شکل 2 عایق از نوع گلدسته

عایق های نوع گارلند فقط برای VL-110kV، 220kV، 330kV، 500kV، 750kV مشخص می شوند. تعداد نمونه ها در یک حلقه گل به شرح زیر است:

• VL-110kV - 6 عایق؛
• VL-220kV - 10 عایق؛
• VL-330kV - 14;
• VL-500kV - 20;
• VL-750kV - از 20.

بسته به تعداد سیم

• VL-0.4 کیلو ولت با تعداد سیم مشخص می شود: برای 220 ولت - دو، برای 330 ولت - 4 یا بیشتر.
• VL-6، 10kV - فقط سه سیم در خط.
• VL-35kV، 110kV - برای یک مرحله جداگانه، سیم تک خودش.
• VL-220kV - یک سیم ضخیم برای هر مرحله استفاده می شود.
• VL-330kV - در فازهای دو سیم.
• VL-500kV - مراحل به دلیل سیم سه گانه مانند یک مثلث انجام می شود.
• VL-750kV - برای مرحله جداگانه 4-5 سیم به شکل مربع یا حلقه.

بسته به نوع ساپورت ها

شکل 3 انواع دکل های خطوط فشار قوی

امروزه قفسه های بتن مسلح SK 26 اغلب به عنوان تکیه گاه برای خطوط برق با ولتاژ 35-750 کیلو ولت استفاده می شود.

• برای VL-0.4 کیلوولت، یک تکیه گاه چوبی به عنوان استاندارد استفاده می شود.
• VL-6 و 10 کیلو ولت - قطب های چوبی، اما در حال حاضر به شکل زاویه ای.
• VL-35 kV - سازه های بتنی یا فلزی، کمتر چوبی، اما همچنین به شکل ساختمان.
• VL-110 kV - بتن مسلح یا مونتاژ شده از سازه های فلزی. تکیه گاه های چوبی بسیار نادر است.
• خطوط هوایی بیش از 220 کیلو ولت فقط از سازه های فلزی یا بتن مسلح ساخته می شوند.

اگر قصد انجام کار جدی در یک سایت خاص را دارید و به منطقه حفاظتی خط برق شک دارید، بهتر است برای کسب اطلاعات با شرکت انرژی محل خود تماس بگیرید.

خطوط برق چیست؟

شبکه ای از خطوط برق برای حرکت و توزیع انرژی الکتریکی ضروری است: از منابع آن، بین شهرک ها و اشیاء مصرف نهایی. این خطوط بسیار متنوع هستند و تقسیم بندی می شوند:

• بر اساس نوع قرار دادن سیم - هوا (واقع در هوای آزاد) و کابل (بسته در عایق)؛
• با قرار ملاقات - فوق العاده طولانی، تنه، توزیع.

خطوط برق هوایی و کابلی دارای طبقه بندی خاصی هستند که به مصرف کننده، نوع جریان، قدرت، مواد مورد استفاده بستگی دارد.

خطوط برق هوایی (VL)

اینها شامل خطوطی است که با استفاده از تکیه گاه های مختلف در فضای باز بالای زمین گذاشته می شوند. جداسازی خطوط برق برای انتخاب و نگهداری آنها مهم است.

تشخیص خطوط:

• با توجه به نوع جریان در حال حرکت - متناوب و مستقیم.
• با سطح ولتاژ - خطوط برق ولتاژ پایین (تا 1000 ولت) و ولتاژ بالا (بیش از 1000 ولت).
• در خنثی - شبکه‌هایی با یک خنثی خشک، ایزوله و به طور مؤثر زمین‌گیر شده.

جریان متناوب

خطوط برق با استفاده از جریان متناوب برای انتقال اغلب توسط شرکت های روسی اجرا می شود. با کمک آنها، سیستم ها تغذیه می شوند و انرژی در فواصل مختلف منتقل می شود.

دی سی

خطوط برق هوایی که انتقال جریان مستقیم را ارائه می دهند به ندرت در روسیه استفاده می شوند. دلیل اصلی این امر هزینه بالای نصب است. علاوه بر پشتیبانی، سیم ها و عناصر مختلف، آنها نیاز به خرید تجهیزات اضافی - یکسو کننده ها و اینورترها دارند.

از آنجایی که اکثر مصرف کنندگان از جریان متناوب استفاده می کنند، هنگام تنظیم چنین خطوطی، باید یک منبع اضافی را برای تبدیل انرژی صرف کنید.

نصب خطوط برق هوایی

دستگاه خطوط برق هوایی شامل عناصر زیر است:

• سیستم های پشتیبانی یا تیرهای برق. آنها روی زمین یا سطوح دیگر قرار می گیرند و می توانند لنگر (بر عهده گرفتن بار اصلی)، میانی (معمولاً برای نگه داشتن سیم ها در دهانه ها استفاده می شود)، گوشه (قرار گرفته در مکان هایی که خطوط سیم تغییر جهت می دهند) باشند.
• سیم ها. آنها انواع خاص خود را دارند، می توانند از آلومینیوم، مس ساخته شوند.
• تراورس ها. آنها روی تکیه گاه های خطی نصب می شوند و به عنوان پایه ای برای نصب سیم ها عمل می کنند.
• عایق ها با کمک آنها، سیم ها نصب شده و از یکدیگر جدا می شوند.
• سیستم های زمین وجود چنین حفاظتی مطابق با هنجارهای PUE (قوانین نصب تاسیسات الکتریکی) ضروری است.
• حفاظت در برابر صاعقه. استفاده از آن از خطوط برق هوایی در برابر ولتاژی که ممکن است هنگام تخلیه رخ دهد محافظت کند.

هر یک از عناصر شبکه الکتریکی نقش مهمی را ایفا می کند و بار خاصی را بر عهده می گیرد. در برخی موارد، ممکن است از تجهیزات اضافی استفاده کند.

خطوط برق کابلی

خطوط کابل برق تحت ولتاژ، بر خلاف خطوط هوایی، به فضای آزاد زیادی برای قرارگیری نیاز ندارند. به دلیل وجود محافظ عایق، می توان آنها را گذاشت: در قلمرو شرکت های مختلف، در شهرک هایی با ساختمان های متراکم. تنها عیب در مقایسه با خطوط هوایی هزینه نصب بالاتر است.

زیرزمینی و زیر آب

روش بستن به شما امکان می دهد خطوط را حتی در سخت ترین شرایط - زیر زمین و زیر سطح آب قرار دهید. برای تخمگذار آنها می توان از تونل های مخصوص یا روش های دیگر استفاده کرد. در این حالت می توان از چندین کابل و همچنین اتصال دهنده های مختلف استفاده کرد.

مناطق امنیتی ویژه در نزدیکی شبکه های برق ایجاد شده است. طبق قوانین PUE، آنها باید ایمنی و شرایط عملیاتی عادی را تضمین کنند.

تخمگذار بر روی سازه ها

اجرای خطوط برق فشار قوی با ولتاژهای مختلف در داخل ساختمان امکان پذیر است. پرکاربردترین طرح ها عبارتند از:

• تونل ها آنها اتاق های جداگانه ای هستند که در داخل آنها کابل ها در امتداد دیوارها یا روی سازه های خاص قرار دارند. چنین فضاهایی به خوبی محافظت می شوند و دسترسی آسان به نصب و نگهداری خطوط را فراهم می کنند.
• کانال ها اینها سازه های آماده ساخته شده از پلاستیک، صفحات بتن مسلح و سایر مواد هستند که در داخل آنها سیم قرار دارد.
• کف یا مال من مکان هایی که به طور ویژه برای قرار دادن خطوط برق و امکان حضور یک فرد در آنجا مناسب شده است.
• روگذر. آنها سازه های باز هستند که روی زمین، پایه، سازه های حمایتی با سیم های متصل به داخل گذاشته می شوند. به پل هوایی های بسته گالری می گویند.
• قرار دادن در فضای آزاد ساختمان ها - شکاف ها، فضای زیر کف.
• بلوک کابل. کابل ها در زیر زمین در لوله های مخصوص گذاشته می شوند و با استفاده از چاه های پلاستیکی یا بتنی مخصوص به سطح آورده می شوند.

عایق بندی خطوط برق کابلی

شرط اصلی هنگام انتخاب مواد برای عایق بندی خطوط برق این است که آنها نباید جریان را انجام دهند. به طور معمول، مواد زیر در دستگاه خطوط برق کابل استفاده می شود:

• لاستیک با منشاء مصنوعی یا طبیعی (انعطاف پذیری خوبی دارد، بنابراین خطوط ساخته شده از چنین موادی به راحتی حتی در مکان های صعب العبور قرار می گیرند).
• پلی اتیلن (به اندازه کافی در برابر مواد شیمیایی یا سایر محیط های تهاجمی مقاوم است).
• PVC (مزیت اصلی چنین عایق در دسترس بودن است ، اگرچه این ماده از نظر دوام و خواص محافظتی مختلف نسبت به سایرین پایین تر است).
• فلوروپلاستیک (بسیار مقاوم در برابر تأثیرات مختلف)؛
• مواد مبتنی بر کاغذ (مقاوم ضعیفی در برابر تأثیرات شیمیایی و طبیعی، حتی اگر با یک ترکیب محافظ آغشته شده باشند).

برای چنین خطوطی علاوه بر مواد جامد سنتی، می توان از عایق های مایع و همچنین گازهای مخصوص استفاده کرد.

طبقه بندی بر اساس هدف

یکی دیگر از خصوصیات طبقه بندی خطوط برق با در نظر گرفتن ولتاژ هدف آنهاست. خطوط هوایی معمولاً به موارد زیر تقسیم می شوند: فوق العاده طولانی، تنه، توزیع. آنها بسته به قدرت، نوع گیرنده و فرستنده انرژی متفاوت هستند. اینها می توانند ایستگاه های بزرگ یا مصرف کنندگان باشند - کارخانه ها، شهرک ها.

فوق العاده طولانی

هدف اصلی این خطوط ارتباط بین سیستم های مختلف انرژی است. ولتاژ در این خطوط هوایی از 500 کیلو ولت شروع می شود.

تنه

این فرمت خط انتقال برق، ولتاژی را در شبکه 220 و 330 کیلو ولت فرض می کند. خطوط لوله انتقال انرژی از نیروگاه ها به نقاط توزیع را تضمین می کند. همچنین می توان از آنها برای اتصال نیروگاه های مختلف استفاده کرد.

توزیع

نوع خطوط توزیع شامل شبکه های تحت ولتاژ 35، 110 و 150 کیلوولت می باشد. با کمک آنها، حرکت انرژی الکتریکی از شبکه های توزیع به شهرک ها و همچنین شرکت های بزرگ وجود دارد. خطوط با ولتاژ کمتر از 20 کیلو ولت برای اطمینان از تامین انرژی مصرف کنندگان نهایی از جمله برای اتصال برق به سایت استفاده می شود.

ساخت و تعمیر خطوط برق

قرار دادن شبکه های کابل فشار قوی خطوط برق و خطوط هوایی یک راه ضروری برای تامین انرژی هر جسم است. با کمک آنها، برق در هر فاصله ای منتقل می شود.

ساخت شبکه ها برای هر منظوری یک فرآیند پیچیده است که شامل چندین مرحله است:

• بررسی منطقه.
• طراحی خط، بودجه بندی، مستندات فنی.
• آماده سازی قلمرو، انتخاب و خرید مواد.
• مونتاژ عناصر نگهدارنده یا آماده سازی برای نصب کابل.
• نصب یا گذاشتن سیم، دستگاه تعلیق، تقویت خطوط برق.
• بهبود قلمرو و آماده سازی خط برای راه اندازی.
• راه اندازی، ثبت رسمی اسناد.

برای اطمینان از عملکرد کارآمد خط، تعمیر و نگهداری مناسب، تعمیر به موقع و در صورت لزوم بازسازی مورد نیاز است. تمام این فعالیت ها باید مطابق با PUE (قوانین تاسیسات فنی) انجام شود.

تعمیر خطوط برق به دو دسته جاری و سرمایه تقسیم می شود. در مرحله اول، وضعیت سیستم نظارت می شود، کار برای جایگزینی عناصر مختلف انجام می شود. تعمیرات اساسی مستلزم کارهای جدی تری است که ممکن است شامل تعویض تکیه گاه ها، حمل و نقل خطوط، جایگزینی کل بخش ها باشد. همه انواع کار بسته به وضعیت خط انتقال نیرو تعیین می شود.

خط کابل (CL)- یک خط برای انتقال برق، متشکل از یک یا چند کابل موازی، که به نوعی با تخمگذار ساخته شده است (شکل 1.29). خطوط کابلی در جایی گذاشته می شود که ساخت خطوط هوایی به دلیل قلمرو تنگ غیرممکن است، از نظر مقررات ایمنی غیرقابل قبول، از نظر شاخص های اقتصادی، معماری و برنامه ریزی و سایر الزامات غیر عملی است. بیشترین کاربرد CL در انتقال و توزیع EE در شرکت های صنعتی و در شهرها (سیستم های منبع تغذیه داخلی) هنگام انتقال EE از طریق حجم های بزرگ آبی مشاهده شد.

مزایا و مزایای خطوط کابلی در مقایسه با خطوط هوایی: ضد آب و هوا، محرمانه بودن مسیر و عدم دسترسی افراد غیر مجاز، آسیب کمتر، فشردگی خط و امکان توسعه گسترده برق رسانی به مصرف کنندگان در مناطق شهری و صنعتی. با این حال، خطوط کابل بسیار گران تر از خطوط هوایی با ولتاژ یکسان هستند (به طور متوسط ​​2-3 بار برای خطوط 6-35 کیلو ولت و 5-6 بار برای خطوط 110 کیلو ولت و بالاتر)، ساخت و راه اندازی آن دشوارتر است.

برنج. 1.29. روش های کابل کشی و سازه های کابل: الف - ترانشه خاکی. b-collector؛ c-tunnel; g-channel; د - روگذر؛ e - بلوک

AT ترکیب CLشامل: کابل، تجهیزات برای اتصال و برش بخش های کابل و اتصال انتهای کابل به تجهیزات و شین های تابلو برق (اتصالات کابل - عمدتاً کوپلینگ های مختلف)، سازه های ساختمان، عناصر بست و همچنین تجهیزات آرایش روغن یا گاز (برای روغن). - و کابل های پر از گاز).

طبقه بندی خطوط کابل اساساً مطابق با طبقه بندی کابل های موجود در آن است. ویژگی های اصلی عبارتند از:

نوع جریان؛

ولتاژ محاسبه شده؛

تعداد عناصر حامل جریان؛

مواد عایق الکتریکی؛

ماهیت اشباع و روش افزایش مقاومت الکتریکی عایق کاغذ؛

مواد غلاف.

(این ویژگی‌ها فقط کابل‌هایی را پوشش می‌دهند که تحت شرایط خنک‌کننده آزاد کار می‌کنند. کابل‌هایی با خنک‌کننده آب یا روغن اجباری و همچنین کابل‌های برودتی وجود دارند.)

کابل- یک محصول نهایی کارخانه، متشکل از هسته های عایق رسانای جریان، محصور در یک غلاف و زره محافظ هرمتیک، از آنها در برابر رطوبت، اسیدها و آسیب های مکانیکی محافظت می کند. کابل های برق دارای یک تا چهار هادی آلومینیومی یا مسی با سطح مقطع 1.5-2000 میلی متر مربع هستند. هسته هایی با سطح مقطع تا 16 میلی متر 2 - تک سیم، بیش از - چند سیم. با توجه به شکل مقطع، هادی ها گرد، قطعه ای یا بخش هستند.

کابل های با ولتاژ تا 1 کیلو ولت معمولاً چهار هسته ای ، ولتاژ 6-35 کیلو ولت - سه هسته ای و ولتاژ 110-220 کیلو ولت - تک هسته ای ساخته می شوند.

پوسته های محافظ از سرب، آلومینیوم، لاستیک و پی وی سی ساخته شده اند. در کابل های 35 کیلوولت، هر هسته علاوه بر این در یک غلاف سربی محصور شده است که میدان الکتریکی یکنواخت تری ایجاد می کند و اتلاف گرما را بهبود می بخشد. یکسان سازی میدان الکتریکی در کابل ها با عایق و غلاف پلاستیکی با محافظ هر هسته با کاغذ نیمه رسانا به دست می آید.

در کابل های ولتاژ 1-35 کیلو ولت، برای افزایش استحکام الکتریکی، یک لایه عایق تسمه بین هسته های عایق و غلاف گذاشته می شود.

زره کابل ساخته شده از نوارهای فولادی یا سیم های فولادی گالوانیزه با پوشش خارجی نخ کابل آغشته به قیر و پوشش داده شده با گچ در برابر خوردگی محافظت می شود.

در کابل های با ولتاژ 110 کیلو ولت و بالاتر، برای افزایش مقاومت الکتریکی عایق کاغذ، آنها را با گاز یا روغن تحت فشار پر می کنند (کابل های گاز پر و روغنی).

خطوط کابل فشار قوی

خطوط کابل با اشباع ویسکوز در ولتاژهای بیش از 35 کیلو ولت استفاده نمی شود. این به این دلیل است که اجزای هوا همیشه در عایق کابل تمام شده باقی می مانند. وجود آنها به طور قابل توجهی استحکام دی الکتریک عایق را کاهش می دهد. آخال های هوا بسته به محل آنها، با تمام عواقب ناشی از آن یونیزاسیون می شوند یا نقش منفی آنها در ارتباط با وقوع فرآیندهای حرارتی آشکار می شود. کابل به دلیل تغییر در توان انتقالی به طور دوره ای در معرض گرمایش و سرمایش قرار می گیرد. افزایش و کاهش حجم کابل منجر به افزایش درجات هوا، مهاجرت آنها به هسته رسانا و شکست بعدی می شود.

شما می توانید این پدیده ها را به دو روش از بین ببرید:

اجزاء هوا را حذف کنید.

فشار را در اجزای هوا (گاز) افزایش دهید.

روش اول در کابل های پر از روغن کم فشار (OLC) با کانال های روغن در داخل هسته استفاده می شود، روش دوم - در کابل های OLS با فشار بالا که در خطوط لوله فولادی گذاشته شده اند.

کابل های پر شده با روغن کم فشار .

MNC های کم فشار (تا 0.05 مگاپاسکال) به صورت تک هسته ای تولید می شوند که برای ولتاژهای 110، 150 و 220 کیلوولت به تولید انبوه می رسند و دارای هادی های مسی با سطح مقطع 120-800 در غلاف های سربی یا آلومینیومی می باشند.

بسته به شرایط تخمگذار - در زمین (در ترانشه ها)، زمانی که کابل تحت شرایط کششی قرار نمی گیرد و از آسیب مکانیکی محافظت می شود. یا در زیر آب، در مناطق باتلاقی و در جاهایی که تحت نیروهای کششی قرار می گیرد، از انواع کابل های روغنی استفاده می شود.

کابل های پر فشار روغن .

کابل های پر فشار روغن (OLC) برای ولتاژهای 110، 220، 330، 380 و 500 کیلو ولت تولید می شوند.

هسته های چنین کابلی تولید می شوند:

الف) در یک غلاف سربی موقت که از عایق در برابر رطوبت و آسیب در هنگام حمل و نقل محافظت می کند و در هنگام نصب برداشته می شود.

ب) بدون پوسته. در این حالت، هسته های کابل در یک ظرف مهر و موم شده پر از روغن به مسیر تحویل داده می شوند.

در حین نصب، هادی های مسی عایق بندی شده و محافظ با سطح مقطع 120-700 با سیم های کشویی نیم دایره ای که بر روی آنها قرار گرفته اند به داخل لوله های فولادی کشیده می شوند. در 500 کیلو ولت = قطر خارجی لوله 273 میلی متر با ضخامت دیواره 10 میلی متر است.

برای چنین خطوط کابلی، فشار روغن 1.08 - 1.57 مگاپاسکال است. به دلیل فشار زیاد، استحکام دی الکتریک افزایش می یابد. لوله ها محافظت خوبی در برابر آسیب های مکانیکی هستند.

خطوط لوله از قطعاتی به طول 12 متر جوش داده می شود. جبران تغییرات حجم روغن با تغییرات دما و حفظ فشار روغن در خط لوله توسط یک دستگاه تغذیه خودکار انجام می شود که در یک انتهای خط (برای طول های کوتاه) یا قرار دارد. در هر دو انتها (برای طول های طولانی).

همچنین کابل های فشار متوسط ​​پر از روغن، کابل هایی با مواد پلیمری به عنوان عایق و غیره وجود دارد.

نام تجاری، نامگذاری کابل اطلاعاتی در مورد طراحی، ولتاژ نامی، تعداد و سطح مقطع هسته ها نشان می دهد. برای کابل های چهار هسته ای با ولتاژ تا 1 کیلو ولت، مقطع هسته چهارم ("صفر") کوچکتر از فاز یک است. به عنوان مثال، کابل VPG-1- 3x35 + 1x25 - یک کابل با سه هسته مس با سطح مقطع 35 میلی متر مربع و یک چهارم با سطح مقطع 25 میلی متر "، عایق پلی اتیلن (P) برای 1 کیلو ولت با غلاف PVC. (V)، بدون زره، بدون پوشش بیرونی (D) "_ برای تخمگذار در فضای داخلی، در کانال ها، تونل ها، در غیاب تأثیرات مکانیکی روی کابل. کابل AOSB-35-3x70 - یک کابل با سه هسته آلومینیومی (A) 70 میلی متر مربع، با عایق 35 کیلوولت، با هسته های سرب جداگانه (O)، در غلاف سربی (C)، زره پوش (B) با نوارهای فولادی، با پوشش محافظ بیرونی - برای تخمگذار در یک سنگر خاکی؛

OSB-35__3x70 - همان کابل، اما با هادی های مسی.

طرح برخی از کابل ها در شکل نشان داده شده است. 1.30. روی انجیر کابل های برق 1.30، a، b با ولتاژ تا 10 کیلو ولت داده شده است.

یک کابل چهار هسته ای با ولتاژ 380 ولت (نگاه کنید به شکل 1.30، a) حاوی عناصر است: 1 - هادی فاز رسانا. 2 - فاز کاغذ و عایق کمربند; 3 - پوسته محافظ; 4 - زره فولادی; 5 - پوشش محافظ; 6 - پرکننده کاغذ؛ 7 - هسته صفر.

یک کابل سه هسته ای با عایق کاغذ با ولتاژ 10 کیلو ولت (شکل 1.30، ب) حاوی عناصر است: 1 - هادی های حامل جریان. 2 - جداسازی فاز; 3 - عایق بندی کلی تسمه; 4 - پوسته محافظ; 5 - بالش زیر زره؛ 6 - زره فولادی; 7 - پوشش محافظ; 8 - پرکننده.

یک کابل سه هسته ای با ولتاژ 35 کیلو ولت در شکل نشان داده شده است. ساعت 1.30 بامداد این شامل: 1 - سیم های رسانای گرد. 2 - صفحه نمایش نیمه رسانا; 3 - جداسازی فاز; 4 - غلاف سربی; 5 - بالش؛ 6 - پرکننده نخ کابل; 7 - زره فولادی; 8 - پوشش محافظ.

روی انجیر 1.30، d یک کابل پر از روغن فشار متوسط ​​و بالا با ولتاژ 110-220 کیلو ولت را نشان می دهد. فشار روغن از ورود هوا و یونیزه شدن آن جلوگیری می کند و یکی از عوامل اصلی خرابی عایق را از بین می برد. سه کابل تک فاز در یک لوله فولادی 4 پر از روغن تحت فشار 2 قرار می گیرند. هسته حامل جریان 6 از سیم های گرد مسی تشکیل شده و با عایق کاغذی 1 با اشباع چسبناک پوشانده شده است. صفحه 3 به شکل نوار مسی سوراخ دار و سیم های برنزی بر روی عایق قرار می گیرد که هنگام کشیدن کابل از طریق لوله از عایق در برابر آسیب مکانیکی محافظت می کند. در خارج، لوله فولادی توسط یک پوشش محافظت می شود.

کابل های عایق پی وی سی که توسط سه، چهار و پنج هسته (1.30، e) یا تک هسته (شکل 1.30، e) تولید می شوند، گسترده هستند. برای اطلاعات دقیق تر در مورد انواع و مارک های مختلف کابل ها، زمینه های کاربرد آنها را ببینید.

کابل ها در بخش هایی با طول محدود بسته به ولتاژ و مقطع ساخته می شوند. هنگام تخمگذار، بخش ها با استفاده از کوپلینگ هایی که مفاصل را مهر و موم می کنند، به هم متصل می شوند. در این حالت، انتهای هسته های کابل از عایق خارج شده و در گیره های اتصال آب بندی می شود.

هنگام قرار دادن کابل های 0.38-10 کیلوولت در زمین، برای محافظت در برابر خوردگی و آسیب مکانیکی، محل اتصال در یک محفظه جداشدنی چدنی محافظ محصور می شود. برای کابل های 35 کیلوولت از روکش های فولادی یا فایبر گلاس نیز استفاده می شود.

قابلیت اطمینان کل خط کابل تا حد زیادی با قابلیت اطمینان اتصالات آن، یعنی کوپلینگ های انواع و اهداف مختلف تعیین می شود.

اتصالات کابل فشار قوی بر اساس سه ویژگی اصلی طبقه بندی می شوند.

توسط وقت ملاقات کوپلینگ ها به سه گروه اصلی تقسیم می شوند - ترمینال، اتصالو قفل کردن،علاوه بر این، در میان ترمینال ها، کوپلینگ های باز و غدد کابل در ترانسفورماتورها و دستگاه های ولتاژ بالا، و در میان اتصالات - اتصال، انشعاب و اتصال - کوپلینگ های انشعاب واقعی متمایز می شوند.

توسط نوع عایق الکتریکی کوپلینگ ها به دو گروه تقسیم می شوند: با لایه بندی شدهو یکپارچهعایق. عایق لمینت توسط نوارهای سیم پیچی از کاغذ کابل، فیلم مصنوعی یا ترکیبات آنها انجام می شود و با یک یا دیگر ماده (روغن، گاز) تحت فشار یا بدون فشار اضافی پر می شود. عایق یکپارچه از اکستروژن یا تف جوشی مواد عایق در قالب های گرم شده تشکیل می شود.

بر اساس نوع جریانبین کوپلینگ های کابل های جریان متناوب، مستقیم و ضربه ای تمایز قائل شوید. کوپلینگ کابل های AC را می توان تک فاز و سه فاز ساخت.

طراحی کوپلینگ کابل های برق فشار قوی در درجه اول با توجه به نوع کابلی که برای آن در نظر گرفته شده است تعیین می شود.

در انتهای کابل ها استفاده کنید آستین های انتهایییا اتصالات انتهایی

برنج. 1.30. کابل های برق: a - ولتاژ چهار هسته ای 380 ولت؛

ب- هسته سیم با عایق کاغذ با ولتاژ 10 کیلو ولت. ج - ولتاژ سه هسته ای 35 کیلو ولت؛ g - فشار بالا پر از روغن؛ د - تک هسته ای با عایق پلاستیکی

روی انجیر 1.31a، اتصال یک کابل سه هسته ای ولتاژ پایین 2 در یک آستین چدنی 1 نشان داده شده است. انتهای کابل با یک اسپیسر چینی 3 ثابت شده و با یک گیره 4 متصل می شود. آستین های کابل تا 10 کیلو ولت با عایق کاغذی با ترکیبات قیری پر می شود، کابل های 20-35 کیلو ولت پر از روغن هستند. برای کابل‌های با عایق پلاستیکی، از کوپلینگ‌هایی از لوله‌های عایق قابل انقباض استفاده می‌شود که تعداد آن‌ها با تعداد فازها مطابقت دارد، و یک لوله گرما انقباض‌پذیر برای هسته صفر، که در یک آستین مهر و موم شده قرار دارد (شکل 1.31، b). .

برنج. 1.31. کوپلینگ برای کابل های سه و چهار هسته ای با ولتاژ تا 1 کیلو ولت: a - چدن. ب- از لوله های عایق حرارت پذیر

روی انجیر 1.32، و یک کوپلینگ سه فاز پر از ماستیک برای نصب در فضای باز با عایق های چینی برای کابل های با ولتاژ 10 کیلو ولت نشان می دهد. برای کابل های عایق پلاستیکی سه هسته ای، انتهای نشان داده شده در شکل. 1.32b. این شامل یک دستکش مقاوم در برابر حرارت 1 و لوله های نیمه رسانا انقباض پذیر 2 است که با آن سه کابل تک هسته ای در انتهای یک کابل سه هسته ای تشکیل می شود. لوله های عایق حرارتی انقباض پذیر 3 بر روی هسته های جداگانه قرار می گیرند و تعداد مورد نیاز عایق حرارتی انقباض پذیر 4 روی آنها نصب می شود.

برنج. 1.32. پایانه های کابل های سه هسته ای با ولتاژ 10 کیلو ولت: الف - نصب در فضای باز با عایق های چینی. ب - نصب در فضای باز با عایق پلاستیکی؛ ج - نصب در فضای داخلی با برش خشک

برای کابل های 10 کیلوولت و پایین تر با عایق پلاستیکی در داخل، از برش خشک استفاده می شود (شکل 1.32، e). انتهای بریده شده کابل با عایق 3 با نوار چسب PVC 5 پیچیده شده و لاک زده می شود. انتهای کابل با جرم کابل 7 و یک دستکش عایق 1 که روی غلاف کابل 2 همپوشانی دارد، مهر و موم شده است، انتهای دستکش و هسته علاوه بر این مهر و موم شده و با نوار PVC 4، 5 پیچیده می شود، دومی با آن ثابت می شود. باند ریسمان 6 برای جلوگیری از عقب افتادن و باز شدن.

روش کابل کشیبا توجه به شرایط مسیر خط تعیین می شود. کابل ها گذاشته شده اند ترانشه های خاکی، بلوک ها، تونل ها، تونل های کابلی، کلکتورها، در امتداد روگذرهای کابلی، و همچنین در امتداد طبقات ساختمان ها (شکل 1.29).

اغلب در شهرها، شرکت های صنعتی، کابل ها گذاشته می شود سنگرهای خاکی . برای جلوگیری از آسیب ناشی از انحراف در کف ترانشه، یک بالشتک نرم از لایه ای از خاک یا ماسه الک شده ایجاد می شود. هنگام گذاشتن چندین کابل تا 10 کیلو ولت در یک ترانشه، فاصله افقی بین آنها باید حداقل 0.1 متر، بین کابل ها 20-35 کیلو ولت - 0.25 متر باشد. کابل با یک لایه کوچک از همان خاک پوشیده شده و با آجر پوشیده شده است. یا دال های بتنی برای محافظت در برابر آسیب های مکانیکی. پس از آن، ترانشه کابل با زمین پوشانده می شود. در محل عبور جاده ها و در ورودی ساختمان ها، کابل را در لوله های آزبست سیمانی یا سایر لوله ها قرار می دهند. این کابل را از لرزش محافظت می کند و امکان تعمیر بدون باز کردن بستر جاده را فراهم می کند. تخمگذار در ترانشه ها کم هزینه ترین روش کانال کشی کابل EE است.

در مکان هایی که تعداد زیادی کابل کشیده می شود، خاک تهاجمی و جریان های سرگردان امکان گذاشتن آنها را در زمین محدود می کند. بنابراین، در کنار سایر ارتباطات زیرزمینی، از سازه های ویژه استفاده می شود: کلکتورها، تونل ها، کانال ها، بلوک ها و روگذرها .

گردآورنده(شکل 1.29، ب)برای قرار دادن مشترک ارتباطات زیرزمینی مختلف در آن استفاده می شود: خطوط برق کابلی و ارتباطات، تامین آب در امتداد بزرگراه های شهری و در قلمرو شرکت های بزرگ.

با تعداد زیادی کابل که به صورت موازی گذاشته شده اند، به عنوان مثال، از ساختمان یک نیروگاه قدرتمند، در تونل ها

(شکل 1.29، ج). این شرایط عملکرد را بهبود می بخشد، سطح زمین مورد نیاز برای کابل گذاری را کاهش می دهد. با این حال، هزینه تونل بسیار بالا است. تونل فقط برای گذاشتن خطوط کابل در نظر گرفته شده است. در زیر زمین از بتن پیش ساخته یا لوله های فاضلاب با قطر بزرگ ساخته شده است، ظرفیت تونل از 20 تا 50 کابل است.

با کابل های کمتر، استفاده کنید کانال های کابلی (شکل 1.29، د)، بسته شده توسط زمین یا رسیدن به سطح سطح زمین.

قفسه های کابل و گالری(شکل 1.29، e) برای کابل کشی روی زمین استفاده می شود. از این نوع سازه های کابلی در جاهایی استفاده می شود که قرار گرفتن مستقیم کابل های برق در زمین به دلیل رانش زمین، رانش زمین، یخ زدگی دائمی و ... خطرناک باشد. در کانال های کابل، تونل ها، کلکتورها و روگذرها، کابل ها در امتداد براکت های کابل کشیده می شوند.

در شهرهای بزرگ و شرکت های بزرگ، گاهی اوقات کابل ها گذاشته می شود بلوک ها (شکل 1.29، e)، نشان دهنده لوله های آزبست سیمانی، اتصالاتی است که با بتن آب بندی شده اند. با این حال، کابل ها در آنها ضعیف خنک می شوند، که باعث کاهش توان آنها می شود. بنابراین، کابل ها باید در بلوک ها فقط در صورت غیرممکن بودن آنها در ترانشه ها گذاشته شوند.

در ساختمان ها، در امتداد دیوارها و سقف ها، جریان های زیادی از کابل ها در سینی ها و جعبه های فلزی گذاشته می شود. کابل های تک را می توان به طور آشکار در امتداد دیوارها و سقف ها یا پنهان کرد: در لوله ها، در دال های توخالی و سایر قسمت های ساختمانی ساختمان.