Жице и каблови надземних далековода

на ваздушне линије пренос снаге напон изнад 1000 В користе се голе жице и каблови. На отвореном су изложени атмосфери (ветар, лед, промене температуре) и штетним нечистоћама из околног ваздуха (гасови сумпора из хемијских постројења, морска со) и стога морају имати довољну механичку чврстоћу и бити отпорни на корозију (рђу).

Тренутно су челично-алуминијумски проводници нашли највећу примену у надземним водовима.

Раније су се на надземним водовима користиле бакарне жице, а сада се користе алуминијум, челик-алуминијум и челик, ау неким случајевима и жице од специјалних легура алуминијума — елдријума итд. Громобрански каблови се обично израђују од челика.

Одликују се дизајном:

а) вишежилни проводници од једног метала, који се састоје (у зависности од попречног пресека проводника) од 7; 19 и 37 одвојене жице уплетене заједно (слика 1, б);

б) једножилне жице које се састоје од једне чврсте жице (слика 1, а);

в) жичани проводници од два метала — челика и алуминијума или челика и бронзе.Челично-алуминијумски проводници конвенционалног дизајна (класа АЦ) састоје се од поцинкованог челичног језгра (једножилног или упреденог од 7 или 19 жица), око којег се налази алуминијумски део који се састоји од 6, 24 или више жица (Сл. 1. , ° Ц).

Пиринач. 1. Конструкција жица надземних водова: а — једножичне жице; б — вишеструки проводници; в — челично-алуминијумске жице.

Подаци о конструкцији голих алуминијумских и челично-алуминијумских проводника су у ГОСТ 839-80.

Такође видети: Конструкције голих жица за надземне далеководе

Избор ваздушних водова подразумева разматрање више фактора, међу којима је један од најзначајнијих продужено грејање електричном струјом. Загревање жица ограничава преносни капацитет надземног вода, доводи до корозије жица, њиховог губитка механичке чврстоће, повећања прогиба итд. Температура проводника зависи од тренутног оптерећења и временских услова трасе далековода.

На носивост жица у великој мери утичу временски услови - брзина ветра, температура околине и сунчево зрачење, који се веома разликују током године.

Каже се да промена брзине ветра има већи утицај од промене температуре ваздуха. Слаб ветар брзином од 0,6 м/с повећава пропусност жица за 140% у поређењу са статичким условима ваздуха, док повећање температуре околине за 10°Ц смањује је за 10-15%.

Бакарне жице

Моје жице, направљене од чврсто извучене бакарне жице, имају мали отпор (р = 18,0 Охм к мм2/км) и добру механичку чврстоћу: максимална затезна чврстоћа сп = 36 ... 40 кгф / мм2, успешно се одупиру атмосферским утицајима и корозији од штетних нечистоће у ваздуху.

Бакарне жице су означене словом М са додатком називног попречног пресека жице. Дакле, бакарна жица номиналног попречног пресека од 50 мм2 означена са М — 50.

Тренутно је бакар дефицитаран и скуп материјал, због чега се практично не користи као проводници за надземне далеководе.Да би се сачували бакарни, бронзани и челично-бронзани проводници су укинути шездесетих година прошлог века.

Алуминијумске жице

Алуминијумске жице се разликују од бакарних жица знатно мањом масом, нешто већим специфичним отпором (р = 28,7 ... 28,8 Охм к мм2/км) и мањом механичком чврстоћом: сп = 15,6 кгф / мм2 — за проводнике проводника класе АТ и сп = 16 … 18 кгф / мм2 Атп жице.

Алуминијумске жице се углавном користе у локалним мрежама. Мала механичка чврстоћа ових жица не дозвољава висок напон. Да бисте избегли велике стрелице и обезбедили неопходно ПУЕ минимална величина линије до земље, потребно је смањити растојање између носача и то повећава цену линије.

Да би се повећала механичка чврстоћа алуминијумских жица, израђују се од вишеструких, тврдо вучених жица. Добро толерантне на атмосферске утицаје, алуминијумске жице не подносе утицај штетних нечистоћа из ваздуха.

Због тога се за надземне водове изграђене у близини морских обала, сланих језера и хемијских постројења препоручују алуминијумски проводници марке АКП заштићени од корозије (алуминијум отпоран на корозију, са попуњавањем простора између проводника неутралном машћу). Алуминијумски проводници су означени словом А са додатком називног попречног пресека проводника.

Челичне жице

Челичне жице имају високу механичку чврстоћу: максимална прекидна чврстоћа сп = 55 ... 70 кгф / мм2... Челичне жице су једножилне или вишежичне.

Електрични отпор челичних жица је много већи од отпора алуминијума, ау мрежама наизменичне струје зависи од количине струје која тече кроз жицу. Челичне жице се користе у локалним мрежама са напоном до 10 кВ при преносу релативно мале снаге, када је изградња водова са алуминијумским жицама мање исплатива.

Значајан недостатак челичних жица и каблова је њихова подложност корозији. Да би се смањила корозија, жице су поцинковане. Доступне су две марке челичне жице: ПС (челична жица) и ПМС (бакарна челична жица). ПС жице имају додатак бакра до 0,2%, а ПСО жице се израђују пречника 3; 3.5; 5 мм. Челични вишежилни кабловски громобрански каблови се производе у разредима С-35, С-50 и С-70.

Челично-алуминијумске жице

Челично-алуминијумски проводници имају исти отпор као и алуминијумски проводници истог попречног пресека, јер се у електричним прорачунима челично-алуминијумских проводника не узима у обзир проводљивост челичног дела због његове безначајности у односу на проводљивост проводника. алуминијумски део проводника.

Структурне челичне жице чине унутрашњост челичне алуминијумске жице, а алуминијумске жице чине спољашњост. Челик је дизајниран да повећа механичку чврстоћу, алуминијум је проводљиви део.

Код челично-алуминијумских жица долази до додатних унутрашњих напрезања у алуминијумском делу жице, због различитих коефицијената термичког ширења алуминијума и челика.

Обавезно ограничење напрезања жице на средњој годишњој температури за све проводнике је неопходно да би се спречило брзо хабање проводника услед вибрација.

Експериментално је утврђено да алуминијум почиње да губи својства чврстоће на температурама изнад 65 ° Ц. Узимајући то у обзир, при избору максималне радне температуре челично-алуминијумских жица, препоручује се планирање смањења чврстоће алуминијума за 12 — 15 % (што је 7 — 8 % губитка чврстоће жице у целини) ) током њиховог радног века, што приближно одговара непрекидном раду жице током 50 година на температури од 90 ° Ц. Треба напоменути да укупан губитак механичке чврстоће услед краткотрајних хитних преоптерећења жица не прелази 1%.

Производе се следеће марке челично-алуминијумских жица (ГОСТ 839-80):

АЦ - жица која се састоји од језгра - поцинковане челичне жице и једног или више спољних слојева алуминијумских жица. Жица је намењена за полагање на копну, осим у подручјима са загађеним ваздухом штетним хемијским једињењима;

УПИТ, ПИТАЈТЕ — слично жици марке АЦ, али са челичном језгром (Ц) или целом жицом (П) испуњеном машћу која спречава појаву корозије жице. Дизајниран за полагање дуж обала мора, сланих језера и у индустријским подручјима са загађеним ваздухом;

АСК — исто као и АСК жица, али са челичним језгром изолованим пластичним омотачем. У означавању жице, после слова А, може бити слово П, што указује на то да је жица повећана механичка чврстоћа (на пример, АПСК).

Челично-алуминијумске жице свих марки се производе са различитим односом попречног пресека алуминијумског дела жице и пресека челичног језгра: унутар 6,0 ... 6,16 - за рад жице у медијуму услови механичког оптерећења; 4,29 ... 4,39 — повећана снага; 0,65 … 1,46 — посебно ојачана чврстоћа: 7,71 … 8,03 — лака конструкција и 12,22 … 18,09 — посебно лагана.

Лаке жице се користе на новоизграђеним и реконструисаним водовима у подручјима где дебљина леденог зида не прелази 20 мм. Ојачани челично-алуминијумски проводници се препоручују за употребу у подручјима са дебљином леденог зида већом од 20 мм. Специјалне јаке жице се користе за реализацију великих растојања у прелазима кроз водене просторе и инжењерске конструкције.

За потпунију карактеризацију челично-алуминијумских проводника, називни попречни пресек проводника и пресек челичног језгра се уписују у ознаку марке жице, на пример: АЦ-150/24 или АСКС-150. /34.

Алдреи жице

Алдри жице имају приближно исти електрични отпор као и алуминијумске жице, али имају већу механичку чврстоћу. Алдри је легура алуминијума са мањим количинама гвожђа («0,2%), магнезијума (» 0,7%) и силицијума («0,8%); по отпорности на корозију једнак је алуминијуму. Недостатак Алдреи жица је њихова ниска отпорност на вибрације.

Локација жица надземних водова

Проводници на носачима надземних водова могу се поставити на различите начине: на водове са једним кругом — у троуглу или хоризонтално; на линијама са двоструким ланцем — обрнуто дрво или шестоугао (у облику «буре»).

Распоред жица у троуглу (слика 2, а) се користи на водовима напона до 20 кВ, укључујући и на водовима напона од 35 ... 330 кВ са металним и армиранобетонским носачима.

Хоризонтални распоред жица (слика 2, б) ће се користити на водовима 35 ... 220 кВ са дрвеним носачима. Овакав распоред жица је најбољи са становишта услова рада, јер омогућава употребу нижих носача и искључује заплитање жица приликом спуштања на леду и плеса на жици.

На линијама са две вредности, жице се постављају или са обрнутим стаблом (слика 2, ц), што је погодно за услове уградње, али повећава масу носача и захтева качење два заштитна кабла или шестоугао ( Слика 2, Г).

Последњи метод је пожељнији.Препоручује се за употребу на водовима са две вредности напона од 35 ... 330 кВ.

Све ове опције се одликују асиметричним распоредом жица једна у односу на другу, што доводи до разлике у електричним параметрима фаза. За једначину ових параметара користи се транспозиција жица, тј. међусобна локација проводника један у односу на други на различитим деоницама вода мења се сукцесивно на носачима. У овом случају, проводник сваке фазе пролази једну трећину дужине линије на једном месту, другу на другом и трећу на трећем месту (слика 3.).

Пиринач. 2. Распоред жица и заштитних каблова на носачима: а — са троуглом; б — хоризонтално; ц — обрнуто дрво; д — шестоугао (бурад).

Пиринач. 3… Шема транспозиције једножичне линије.

Прорачун механичког дела ДВ се врши на основу поновљивости брзине ветра и дебљине леденог зида на жицама, што испуњава захтеве за поузданост и капитализацију одређене класе ДВ.

Надземни водови различитих класа, приликом преласка истог терена, посебно на заједничкој траси, морају бити пројектовани за различита оптерећења ветром и ледом.

Громобрански каблови надземних далековода

Каблови за заштиту од грома су окачени изнад жица како би се заштитили од атмосферских удара. На водовима напона испод 220 кВ каблови се окаче само на прилазима трафостаницама. Ово смањује вероватноћу преклапања жица у близини трафостанице. На водовима напона од 220 кВ и више каблови су окачени дуж целе линије. Обично се користе челична ужад.

Раније су каблови водова свих називних напона били чврсто уземљени на сваком носачу. Оперативно искуство показује да се струје појављују у затвореним круговима система уземљења — каблови — носачи. Настали су као резултат деловања ЕМФ индукованог у кабловима електромагнетном индукцијом. Истовремено, у великом броју случајева долази до значајних губитака снаге у вишеструко уземљеним кабловима, посебно у водовима ултра високог напона.

Истраживања су показала да се качењем каблова повећане проводљивости (челик-алуминијум) на изолаторе, каблови могу користити као комуникационе жице и као струјни проводници за напајање потрошача мале снаге.

Да би водови обезбедили адекватан ниво громобранске заштите, каблови морају бити повезани са уземљењем преко искришта.