Isolering af elledninger

Energieksperter har i lang tid udviklet en tradition for at kalde apparater til transmission af elektricitet fra en kilde (generator) til en forbruger med begrebet "linje", selvom de har et meget komplekst teknisk design og i nogle tilfælde strækker sig til flere hundrede hhv. tusinder af kilometer.

Enkelt sagt består hver transmissionslinje kun af to komponenter:

• strømledningssystemer, der sikrer strømmen af ​​elektriske strømme;

• det dielektriske medium, der omgiver disse ledninger, for at forhindre elektricitet i at passere i en unødvendig retning. Dette miljø kaldes simpelthen isolation.

Ifølge metoden til anvendte isoleringsmaterialer er elledninger opdelt i:

• luft;

• kabel.

Luftledninger

Disse strukturer bruger de dielektriske egenskaber af luften i den omgivende atmosfære til at isolere strømledere. Dette tager højde for, at hans modstand varierer afhængigt af vejr, temperatur, luftfugtighed og andre parametre. For at eliminere disse faktorer vælges den optimale afstand mellem ledningerne for hver type spænding.Efterhånden som dens værdi stiger, øges ledningernes sikre afstand fra hinanden.

Da potentialet for enhver strømleder kan flyde til jorden, bevæger faselederne sig også væk fra jordoverfladen. I praksis stiger de dog meget højere, da folk kan gå eller arbejde under dem, transportkøretøjer flytter sig og udhuse kan placeres. Alt dette tages i betragtning af designet af den støtte, som ledningerne er fastgjort på.

Isolering af luftledninger

Ud over at vælge luftafstanden mellem ledningerne og jorden er det nødvendigt at fastgøre de nuværende ledninger på masterne for ikke at forstyrre deres elektriske modstand. Når alt kommer til alt er de materialer, der bruges til understøtninger (træ og beton i vådt vejr og metalkonstruktioner under alle omstændigheder) gode ledere af elektricitet.

For at fastgøre åbne ledninger på understøtningernes master bruges specielle strukturer, som kaldes isolatorer... De er lavet af et modstandsdygtigt dielektrisk materiale. Oftest vælger de specielle typer porcelæn, glas eller sjældnere plast.

Designet af en separat type porcelænsisolatorer er vist på billedet.

Isolatoren vist til venstre er lavet af et enkelt stykke porcelæn. Og højre består af to dele.

I henhold til metoden til fastgørelse til masten er isolatorer opdelt i:

• stiftstrukturer, der er fastgjort til en metalstift monteret på traversen i lodret position;

• ophængte anordninger ophængt fra en mast;

• spændingsmønstre fikseret i et vandret plan for at modstå trækkræfter.

Alle af dem er fremstillet til at arbejde ved en bestemt klasse af netspænding. Samtidig opfatter de betydelige mekaniske kræfter i lodret og vandret retning skabt af de ledninger, der er fastgjort til dem under alle vejrforhold.

Kraftige vindstød, selv i kombination med ophobning af sne og is, bør ikke forringe den mekaniske styrke af isolatorer og ledninger, og langvarig regn og endda regn bør ikke forringe deres elektriske modstand. Ellers vil der være en nødtilstand, hvis fjernelse vil kræve enorme omkostninger.

Billedet nedenfor viser et eksempel på fastgørelse af åbne ledninger af en enfaset 220-volt-ledning på traversen af ​​en støttemast ved tilslutning af en gadebelysningsenhed ved hjælp af porcelænsisolatorer.

Denne metode er meget brugt til at belyse veje, fortove, områder af territoriet. Materialet i en sådan isolator kan modstå mekaniske kræfter af:

• spænding af ledninger, der virker i det vandrette plan langs elledningens akse;

• vægtene af strukturen suspenderet på dem, der virker på isolatorens kompression.

De samme designs bruges til 0,4 kV ledninger.

Åbne metalledere erstattes af luftledninger med spænding op til og med 35 kV. selvbærende isolerede strukturer.

Ved brug af dem bruges ikke porcelæns- eller glasisolatorer, men kabel- og ledningsfastgørelsessystemet vist på billedet.

På pæle, hvor udsatte ledninger og selvbærende strukturer er forbundet, anvendes begge typer fastgørelse.

Efterhånden som spændingen, der påføres lufttransmissionsledningen, stiger, stiger størrelsen af ​​isolatorerne og deres dielektriske egenskaber.Kraftigere isolatorer fungerer på 10 kV luftledninger.

For at optage ledningernes vandrette trækkræfter på steder, hvor ledningerne drejer, for eksempel for at bypasse tanke, anvendes spændingsisolatorer, som kan bestå af guirlander.

Billedet viser den kombinerede brug af støtte- og spændingsisolatorer på en forstærket støttestøtte på VL-10 kV.

De samme strukturer monteres på understøtninger med afbrydere… Støtteisolatorer sikrer driften af ​​bevægelige blade og faste faste kontakter på afbryderen, og spændingsisolatorer absorberer ledernes trækkræfter.

Billedet bekræfter, at designet af alle 25 kV luftledningsisolatorer er blevet mere komplekst. De øgede afstanden mellem strømlederne i kraftledningen og bærematerialet.

Det ses tydeligt på 110 kV luftledningen, hvor strengen af ​​isolatorer er blevet længere, og deres ophængte konstruktion nu anvendes.

Enderne af luftledningerne er forbundet med transformergennemføringer placeret ved transformerstationer.

Forbindelsespunkterne for kraftledningerne til udstyret i 110 kV højspændingsåbningen er beskyttet af mere komplekse strukturer af bærende isolatorer, der kan modstå betydelige elektriske og mekaniske belastninger. De fjerner de strømførende ledninger fra understøtningerne i endnu større afstand.

Det samme kan ses på billedet af et overliggende tårn lavet af metal til transmission af 330 kV højspændingseffekt. Billedet viser, at hver fase har en adskillelse af strømledere, hvis ledere er fastgjort på traversen med en endnu mere forstærket krans af glasspændingsisolatorer.

Stolpeisolatorerne på en 330 kV transformerstation flytter ledere og samleskinner endnu længere væk fra udstyret.

Kabelspændingsledninger

I disse strukturer er fasernes ledende kerner adskilt fra hinanden af ​​et lag af fast dielektrikum og er beskyttet mod påvirkning af miljøet af en stærk, men elastisk skal. Nogle gange kan flydende kabelolie fremstillet af petroleumsprodukter eller gasformige stoffer bruges i stedet for faste stoffer. Men sådanne dielektrika bruges sjældent i praksis.

Med hensyn til produktionsomkostninger er kabelledninger dyrere end luftledninger. Derfor lægges de inde i byen, inde i boligbyggerier, industriområder, ved krydsninger med vandbarrierer, når luftstøtter ikke kan installeres.

Til lægning af kabler skal du oprette kabelbakker, kanaler eller almindelige nedgravede skyttegravesom begrænser adgangen til strømførende kredsløb.

Isolering af kabelstrømledninger

Konstruktionen af ​​strømkablet til elledninger afhænger af mængden af ​​strøm, der overføres gennem det, og den påførte spænding.

Lederne af kablet er normalt lavet af kobber eller aluminiumlegeringer, og typen af ​​dielektriske materialer, der anvendes mellem dem, afhænger af størrelsen af ​​den påførte spænding.

I enheder op til 1000 volt anvendes oftest lag af polyethylenforbindelser eller strukturer med papirfyldstoffer og bundter imprægneret med kabelolie af forskellig konsistens.

Det omtrentlige arrangement af isoleringslagene for et ikke-standard fire-leder kabel er vist på billedet.

Her er metallet i hver ledende kerne belagt med et isolerende lag, der kommer i kontakt med de papirbundter og fyldstoffer, der er placeret i båndisoleringen.Den ydre skal forsegler fuldstændig hele strukturen.

Når papiret er imprægneret med mineralolier med forskellige tilsætningsstoffer for at øge lagets viskositet, øges de dielektriske egenskaber samtidigt. Sådanne tyktflydende olieimprægnerede kabelkabler kan fungere i højspændingskredsløb op til og med 10 kV.

Den tekniske metode til fremstilling af blytråde øger det dielektriske lags operationelle egenskaber. Til dette er hver kerne lavet i form af et separat koaksialkabel med viskøs imprægnering, placeret inde i blykappen.

Mellemrummet mellem sådanne årer fyldes med jutefyldstof og placeres inde i et pansret lag af galvaniserede ståltråde, omgivet af et ydre forseglet beskyttende lag.

Sådanne kabler med blymetalledere fungerer i højspændingskredsløb op til og med 35 kV.

Til transmission af elektricitet langs kablet med højere spændinger op til 110 kV og højere anvendes andre strukturer af isoleringslaget. Dette kan være mindre tyktflydende kabelolie, inerte gasser (oftest nitrogen). Olietrykket i sådanne lag kan være lavt (op til 1 kg / cm2), medium (op til 3 × 5 kg / cm2) eller højt (op til 10-14 kg / cm2). Sådanne kabler fungerer i højspændingskredsløb op til og med 500 kV.

Eftersyn af isolering af elledninger

Under driften af ​​elektrisk udstyr vurderes tilstanden af ​​de dielektriske lag:

• altid;

• periodisk.

Specielle kontrolenheder udfører en kontinuerlig analyse af isoleringskvaliteten i automatisk tilstand. De er indstillet på en sådan måde, at de måler meget lave lækstrømme under normal drift.Når der opstår et sammenbrud af det dielektriske lag, stiger disse strømme, og tidspunktet for deres passage gennem den kritiske værdi er fastsat af et relæstrømkredsløb med udsendelse af en alarmkommando for at underrette servicepersonalet.

Periodisk overvågning af isoleringstilstanden af ​​elektrisk udstyr, herunder elledninger, er tildelt specielt dannede elektriske laboratorier, der udfører højspændingsinspektioner i form af målinger og test med specialiserede mobile eller stationære installationer.

Det tekniske personale i sådanne laboratorier i elsystemet er opdelt i separate afdelinger kaldet isoleringsservice. Hun deltager under ledelse af lederen i rutinetest af det eksisterende energiudstyr og kraftledninger og er forpligtet til, før hver introduktion af ethvert udstyr, hvorpå der er udført forebyggende arbejde med adskillelse af kredsløbet, at indsende en skriftlig udtalelse om indgangssektionens beredskab til at modstå højspændingsbelastningen med isolering.

Læs også: Årsager til beskadigelse af luftledninger