Изолација далековода

Енергетичари су дуго времена развили традицију називања уређаја за пренос електричне енергије од извора (генератора) до потрошача термином „вод“, иако имају веома сложену техничку конструкцију и у неким случајевима се протежу на неколико стотина или хиљадама километара.

Једноставно речено, сваки далековод се састоји од само две компоненте:

• струјни системи који обезбеђују проток електричних струја;

• диелектрични медијум који окружује ове жице како би се спречило да струја прође у непотребном правцу. Ово окружење се једноставно зове изолација.

Према методи изолационих материјала који се користе, далеководи се деле на:

• ваздух;

• кабл.

Надземни водови

Ове структуре користе диелектрична својства ваздуха околне атмосфере да изолују струјне проводнике. Ово узима у обзир чињеницу да његов отпор варира у зависности од времена, температуре, влажности и других параметара. Да би се елиминисали ови фактори, за сваку врсту напона се бира оптимално растојање између жица.Како се његова вредност повећава, повећава се безбедна удаљеност жица једна од друге.

Пошто потенцијал било ког струјног проводника може да тече у земљу, фазни проводници се такође удаљавају од површине земље. У пракси се, међутим, дижу много више, јер људи могу ходати или радити испод њих, транспортна возила се крећу и могу се лоцирати помоћне зграде. Све ово се узима у обзир дизајном носача на који су жице причвршћене.

Изолација надземних далековода

Поред избора ваздушног растојања између жица и земље, потребно је фиксирати струјне жице на јарболима како се не би пореметио њихов електрични отпор. На крају крајева, материјали који се користе за носаче (дрво и бетон по влажном времену и металне конструкције у свим околностима) су добри проводници електричне енергије.

За фиксирање отворених жица на јарболима носача користе се посебне конструкције које се називају изолатори... Израђују се од отпорног диелектричног материјала. Најчешће бирају посебне врсте порцелана, стакла или, ређе, пластике.

Дизајн посебног типа порцеланских изолатора приказан је на фотографији.

Изолатор приказан лево је направљен од једног комада порцелана. А право се састоји из два дела.

Према начину причвршћивања на јарбол, изолатори се деле на:

• пин структуре које су причвршћене за металну иглу постављену на траверзу у вертикалном положају;

• суспендовани уређаји окачени на јарбол;

• обрасци затезања фиксирани у хоризонталној равни како би се одупрли затезним силама.

Сви су произведени да раде на одређеној класи мрежног напона. Истовремено, примећују значајне механичке силе у вертикалном и хоризонталном смеру које стварају жице причвршћене за њих у свим временским условима.

Јаки удари ветра, чак иу комбинацији са нагомилавањем снега и леда, не би требало да наруше механичку чврстоћу изолатора и жица, а дуготрајна киша, па чак и киша, не би требало да наруше њихов електрични отпор. У супротном, постојаће хитни режим, чије ће уклањање захтевати огромне трошкове.

На слици испод приказан је пример фиксирања отворених жица једнофазне 220-волтне линије на траверзи потпорног јарбола при повезивању уређаја за уличну расвету помоћу порцеланских изолатора.

Ова метода се широко користи за осветљавање путева, тротоара, подручја територије. Материјал таквог изолатора може издржати механичке силе:

• затезање жица које делују у хоризонталној равни дуж осе далековода;

• тежине конструкције окачене на њих које делују на компресију изолатора.

Исти дизајни се користе за водове 0,4 кВ.

Отворени метални проводници се замењују надземним далеководима напона до укључујући 35 кВ. самоносеће изоловане конструкције.

Када их користите, не користе се порцелански или стаклени изолатори, већ систем за причвршћивање каблова и жица приказан на фотографији.

На стубовима где су спојене изложене жице и самоносеће конструкције користе се обе врсте причвршћивања.

Како се напон који се примењује на надземни далековод повећава, повећавају се величине изолатора и њихова диелектрична својства.Снажнији изолатори раде на надземним водовима од 10 кВ.

За апсорпцију хоризонталних сила затезања жица на местима где се водови окрећу, на пример, да би заобишли резервоаре, користе се затезни изолатори, који се могу састојати од венаца.

На фотографији је приказана комбинована употреба потпорних и затезних изолатора на ојачаном потпорном носачу ВЛ-10 кВ.

Исте конструкције се постављају на носаче са растављачи… Носећи изолатори обезбеђују рад покретних лопатица и фиксних фиксних контаката растављача, а напонски изолатори апсорбују вучне силе проводника.

Фотографија потврђује да је дизајн свих изолатора надземних водова 25 кВ постао сложенији. Повећали су растојање између струјних проводника далековода и материјала носача.

То је јасно видљиво на ДВ 110 кВ, где је низ изолатора постао дужи и сада се користи њихова висећа конструкција.

Крајеви надземних водова су повезани са чаурама трансформатора који се налазе на трафостаницама.

Тачке прикључка далековода на опрему 110-кВ високонапонског отвореног расклопног апарата заштићене су сложенијим конструкцијама носивих изолатора који могу да издрже значајна електрична и механичка оптерећења. Они уклањају жице под напоном са носача на још већој удаљености.

Исто се може видети и на фотографији надземног торња од метала за пренос снаге високог напона 330 кВ. На фотографији се види да свака фаза има одвајање струјних проводника, чији су проводници причвршћени на траверзу са још ојачанијим венцем од стаклених затезних изолатора.

Стубни изолатори трафостанице 330 кВ померају проводнике и сабирнице још даље од опреме.

Кабловски водови

У овим структурама, проводна језгра фаза су међусобно одвојена слојем чврстог диелектрика и заштићена су од утицаја околине снажном, али еластичном љуском. Понекад се уместо чврстих материја може користити течно кабловско уље направљено од нафтних деривата или гасовитих материја. Али такви диелектрици се ретко користе у пракси.

У погледу трошкова производње, кабловски водови су скупљи од надземних далековода. Због тога се полажу унутар града, унутар стамбених зграда, индустријских зона, на раскрсницама са воденим баријерама, када се не могу поставити ваздушни носачи.

За полагање каблова направите носаче каблова, канале или обичне затрпани рововикоји ограничавају приступ струјним колима.

Изолација кабловских далековода

Конструкција струјног кабла за далеководе зависи од количине енергије која се преноси кроз њега и примењеног напона.

Проводници кабла се обично израђују од легура бакра или алуминијума, а врста диелектричних материјала који се користе између њих зависи од величине примењеног напона.

У уређајима до 1000 волти најчешће се користе слојеви полиетиленских једињења или структура са папирним пунилима и сноповима импрегнираним кабловским уљем различите конзистенције.

Приближан распоред изолационих слојева за нестандардни четворожилни кабл приказан је на фотографији.

Овде је метал сваког проводног језгра обложен изолационим слојем који долази у контакт са сноповима папира и пунилима смештеним у изолацији појаса.Спољна шкољка потпуно затвара целу структуру.

Када се папир импрегнира минералним уљима са разним адитивима за повећање вискозности слоја, диелектрична својства се истовремено повећавају. Такви каблови импрегнирани вискозним уљем могу радити у високонапонским колима до и укључујући 10 кВ.

Технички начин производње оловних жица повећава оперативна својства диелектричног слоја. За то је свако језгро направљено у облику засебног коаксијалног кабла са вискозном импрегнацијом, постављеном унутар оловног омотача.

Простор између таквих вена је испуњен пунилом од јуте и постављен унутар оклопног слоја од поцинкованих челичних жица, окружених спољним заптивним заштитним слојем.

Такви каблови са оловним металним проводницима раде у високонапонским колима до и укључујући 35 кВ.

За пренос електричне енергије дуж кабла са вишим напонима до 110 кВ и више користе се друге структуре изолационог слоја. Ово може бити мање вискозно кабловско уље, инертни гасови (најчешће азот). Притисак уља у таквим слојевима може бити низак (до 1 кг / цм2), средњи (до 3 × 5 кг / цм2) или висок (до 10-14 кг / цм2). Такви каблови раде у високонапонским колима до и укључујући 500 кВ.

Прегледи изолације далековода

Током рада електричне опреме процењује се стање диелектричних слојева:

• увек;

• периодично.

Специјални контролни уређаји врше континуирану анализу квалитета изолације у аутоматском режиму. Они су подешени на такав начин да мере веома ниске струје цурења током нормалног рада.Када дође до слома диелектричног слоја, ове струје се повећавају и моменат њиховог проласка кроз критичну вредност се фиксира струјним колом релеја уз издавање команде за узбуну за обавештавање сервисног особља.

Периодично праћење стања изолације електричне опреме, укључујући и далеководе, додељено је посебно формираним електролабораторијама које врше високонапонске инспекције у виду мерења и испитивања са специјализованим мобилним или стационарним инсталацијама.

Техничко особље оваквих лабораторија у електроенергетском систему подељено је на одвојена одељења која се називају служба изолације. Она, под руководством управника, учествује у рутинским испитивањима постојеће енергетске опреме и далековода и дужна је да, пре сваког увођења било ког уређаја на коме су обављени превентивни радови са демонтажом струјног кола, достави писмено мишљење о спремности улазног одсека да издржи високонапонско оптерећење са изолацијом.

Прочитајте такође: Узроци оштећења надземних далековода