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Eine Stromleitung ist eine Draht- oder Kabelleitung zur Übertragung von Elektrizität. Kabelstromleitungen Interpretation von Stromleitungen

Die Hauptelemente von Freileitungen sind Drähte, Isolatoren, lineare Armaturen, Stützen und Fundamente. An Freileitungen mit dreiphasigem Wechselstrom sind mindestens drei Drähte aufgehängt, die einen Stromkreis bilden; an Gleichstrom-Freileitungen - mindestens zwei Drähte.

Abhängig von der Anzahl der Stromkreise werden Freileitungen in Einzel-, Doppel- und Mehrstromkreise unterteilt. Die Anzahl der Stromkreise wird durch den Stromversorgungskreis und die Notwendigkeit seiner Redundanz bestimmt. Wenn das Stromversorgungsschema zwei Stromkreise erfordert, können diese Stromkreise an zwei separaten Einkreis-Freileitungen mit Einkreis-Stützen oder an einer Zweikreis-Freileitung mit Doppelkreis-Stützen aufgehängt werden. Der Abstand / zwischen benachbarten Stützen wird als Spannweite bezeichnet, und der Abstand zwischen Ankerstützen wird als Ankerquerschnitt bezeichnet.

Drähte, die an Isolatoren (A, - die Länge der Girlande) an den Stützen (Abb. 5.1, a) aufgehängt sind, hängen entlang der Fahrleitung durch. Der Abstand vom Aufhängepunkt zum tiefsten Punkt des Drahtes wird Durchhang / genannt. Es bestimmt den Abstand des Kabels zum Boden A, der für besiedelte Gebiete gleich ist: bis zur Erdoberfläche bis zu 35 und PO kV - 7 m; 220 kV - 8 m; an Gebäuden oder Bauwerken bis 35 kV - 3 m; 110 kV - 4 m; 220 kV – 5 m. Spannweite / wird durch wirtschaftliche Bedingungen bestimmt. Die Spannweite bis 1 kV beträgt üblicherweise 30...75 m; PO kV - 150…200 m; 220 kV - bis zu 400 m.

Arten von Strommasten

Abhängig von der Art der Aufhängung der Drähte sind die Halterungen:

  1. Zwischenstück, an dem die Drähte in Stützklammern befestigt sind;
  2. Ankertyp zum Spannen von Drähten; an diesen Stützen werden die Drähte in Spannklemmen befestigt;
  3. Eckleitungen, die in den Drehwinkeln von Freileitungen mit in Tragklemmen aufgehängten Drähten installiert werden; Sie können Zwischen-, Zweig- und Eck-, End- und Ankerecken sein.

Im größeren Maßstab werden Freileitungsstützen über 1 kV in zwei Typen unterteilt: Ankerstützen, die die Spannung von Drähten und Kabeln in benachbarten Spannweiten vollständig tragen; mittelschwer, die Spannung der Drähte wird nicht oder nur teilweise wahrgenommen.

An Freileitungen werden Holzstützen (Abb. 5L, b, c), Holzstützen der neuen Generation (Abb. 5.1, d), Stahlstützen (Abb. 5.1, e) und Stahlbetonstützen verwendet.

Oberleitungsstützen aus Holz

In Ländern mit Waldreservaten sind hölzerne Freileitungsmasten immer noch üblich. Die Vorteile von Holz als Trägermaterial sind: geringes spezifisches Gewicht, hohe mechanische Festigkeit, gute elektrische Isoliereigenschaften, natürliche Rundsortierung. Der Nachteil von Holz ist seine Fäulnis, weshalb Antiseptika eingesetzt werden, um diese zu reduzieren.

Eine wirksame Methode zur Bekämpfung von Fäulnis ist die Imprägnierung von Holz mit öligen Antiseptika. In den USA gibt es einen Übergang zu Schichtholzträgern.

Bei Freileitungen mit Spannungen von 20 und 35 kV, bei denen Stiftisolatoren zum Einsatz kommen, empfiehlt es sich, einsäulige kerzenförmige Stützen mit dreieckiger Aderanordnung zu verwenden. Bei Freileitungen von 6 bis 35 kV mit Stiftisolatoren darf der Abstand zwischen ihnen D, m bei jeder Anordnung von Drähten nicht kleiner sein als die durch die Formel ermittelten Werte


wo U - Linien, kV; - der größte Durchhang entsprechend der Gesamtspannweite, m; b - Dicke der Eiswand, mm (nicht mehr als 20 mm).

Für Freileitungen ab 35 kV mit aufgehängten Isolatoren mit horizontalen Drähten wird der Mindestabstand zwischen den Drähten, m, durch die Formel bestimmt


Der Stützpfosten besteht aus einem Verbundwerkstoff: Der obere Teil (der Pfosten selbst) besteht aus 6,5...8,5 m langen Baumstämmen und der untere Teil (der sogenannte Stiefsohn) besteht aus Stahlbeton mit einem Querschnitt von 20 x 20 cm, Längen 4,25 und 6,25 m oder aus Baumstämmen mit einer Länge von 4,5...6,5 m. Verbundstützen mit Stahlbeton-Stiefsohn vereinen die Vorteile von Stahlbeton- und Holzstützen: Blitzfestigkeit und Verrottungsbeständigkeit an der Kontaktstelle mit dem Boden . Die Verbindung des Racks zum Stiefsohn erfolgt mit Drahtbändern aus Stahldraht mit einem Durchmesser von 4...6 mm, gespannt durch Verdrehen oder einen Spannbolzen.

Anker- und Zwischeneckstützen für 6 - 10 kV-Freileitungen werden in Form einer A-förmigen Konstruktion mit Verbundpfosten hergestellt.

Sendemasten aus Stahl

Weit verbreitet bei Freileitungen mit Spannungen von 35 kV und höher.

Je nach Konstruktion gibt es zwei Arten von Stahlstützen:

  1. Turm oder Einzelsäule (siehe Abb. 5.1, d);
  2. Portal, die je nach Befestigungsart in freistehende Stützen und Stützen mit Abspannseilen unterteilt sind.

Der Vorteil von Stahlstützen ist ihre hohe Festigkeit, der Nachteil ist ihre Korrosionsanfälligkeit, die während des Betriebs eine regelmäßige Lackierung oder das Aufbringen einer Korrosionsschutzbeschichtung erfordert.

Die Stützen bestehen aus Walzstahl (üblicherweise wird ein gleichschenkliger Winkel verwendet); Hohe Übergangsstützen können aus Stahlrohren hergestellt werden. In den Verbindungsknoten der Elemente werden Stahlbleche unterschiedlicher Dicke verwendet. Unabhängig von der Bauart werden Stahlstützen in Form von räumlichen Fachwerkkonstruktionen ausgeführt.

Kraftübertragungstürme aus Stahlbeton

Im Vergleich zu Metallkonstruktionen sind sie langlebiger und wirtschaftlicher im Betrieb, da sie weniger Wartung und Reparatur erfordern (betrachtet man den Lebenszyklus, sind Stahlbetonkonstruktionen energieintensiver). Der Hauptvorteil von Stahlbetonstützen ist eine Reduzierung des Stahlverbrauchs um 40...75 %, der Nachteil ist eine große Masse. Je nach Herstellungsverfahren werden Stahlbetonstützen in am Aufstellungsort betonierte (zumeist im Ausland eingesetzte) und fabrikgefertigte Stützen unterteilt.

Die Traversen werden am Stamm des Stützpfostens aus Stahlbeton mit Schrauben befestigt, die durch spezielle Löcher im Gestell geführt werden, oder mit Stahlklammern, die den Stamm abdecken und über Stifte verfügen, an denen die Enden der Traversengurte befestigt werden. Metalltraversen sind vorfeuerverzinkt, sodass sie während des Betriebs über einen längeren Zeitraum keiner besonderen Pflege und Überwachung bedürfen.

Freileitungsdrähte werden unisoliert hergestellt und bestehen aus einem oder mehreren verdrillten Drähten. Drähte aus einem Draht, sogenannte Einzeldrähte (sie werden mit einem Querschnitt von 1 bis 10 mm2 hergestellt), haben eine geringere Festigkeit und werden nur auf Freileitungen mit Spannungen bis 1 kV verwendet. Auf Freileitungen aller Spannungen werden Litzendrähte verwendet, die aus mehreren Drähten verdrillt sind.

Die Materialien von Drähten und Kabeln müssen eine hohe elektrische Leitfähigkeit aufweisen, eine ausreichende Festigkeit aufweisen und atmosphärischen Einflüssen standhalten (in dieser Hinsicht weisen Kupfer- und Bronzedrähte die größte Beständigkeit auf; Aluminiumdrähte sind anfällig für Korrosion, insbesondere an Meeresküsten, wo die Luft enthält Salze; Stahldrähte werden bereits unter normalen atmosphärischen Bedingungen zerstört).

Für Freileitungen werden eindrähtige Stahldrähte mit einem Durchmesser von 3,5 verwendet; 4 und 5 mm sowie Kupferdrähte mit einem Durchmesser bis 10 mm. Die untere Grenze ist dadurch begrenzt, dass Drähte mit kleinerem Durchmesser keine ausreichende mechanische Festigkeit aufweisen. Die Obergrenze ist aufgrund der Tatsache begrenzt, dass Biegungen von Massivdrähten mit größerem Durchmesser zu dauerhaften Verformungen in den Außenschichten führen können, die die mechanische Festigkeit verringern.

Aus mehreren Drähten verdrillte Litzendrähte weisen eine große Flexibilität auf; Solche Drähte können jeden Querschnitt haben (sie werden mit einem Querschnitt von 1,0 bis 500 mm2 hergestellt).

Die Durchmesser der Einzeldrähte und deren Anzahl werden so gewählt, dass die Summe der Querschnitte der Einzeldrähte den erforderlichen Gesamtquerschnitt des Drahtes ergibt.

In der Regel werden Litzen aus Runddrähten hergestellt, in deren Mitte ein oder mehrere Drähte gleichen Durchmessers platziert sind. Die Länge des verdrillten Drahtes ist etwas größer als die entlang seiner Achse gemessene Länge des Drahtes. Dadurch erhöht sich die tatsächliche Masse des Drahtes um 1 ... 2 % gegenüber der theoretischen Masse, die sich durch Multiplikation des Drahtquerschnitts mit seiner Länge und Dichte ergibt. Bei allen Berechnungen wird das in den einschlägigen Normen angegebene tatsächliche Gewicht des Drahtes zugrunde gelegt.

Marken blanker Drähte weisen auf Folgendes hin:

  • Buchstaben M, A, AS, PS – Drahtmaterial;
  • in Zahlen - Querschnitt in Quadratmillimetern.

Aluminiumdraht A kann sein:

  • AT-Qualität (fest, ungeglüht)
  • AM (weichgeglühte) Legierungen AN, AZh;
  • AS, ASHS – aus Stahlkern und Aluminiumdrähten;
  • PS – aus Stahldrähten;
  • PST – aus verzinktem Stahldraht.

Beispielsweise bezeichnet A50 einen Aluminiumdraht mit einem Querschnitt von 50 mm2;

  • AC50/8 – Stahl-Aluminium-Draht mit einem Querschnitt des Aluminiumteils von 50 mm2, Stahlkern von 8 mm2 (elektrische Berechnungen berücksichtigen nur die Leitfähigkeit des Aluminiumteils des Drahtes);
  • PSTZ,5, PST4, PST5 – eindrähtige Stahldrähte, wobei die Zahlen dem Drahtdurchmesser in Millimetern entsprechen.

Stahlkabel, die an Freileitungen als Blitzschutzkabel verwendet werden, bestehen aus verzinktem Draht; Ihr Querschnitt muss mindestens 25 mm2 betragen. Auf Freileitungen mit einer Spannung von 35 kV werden Kabel mit einem Querschnitt von 35 mm2 verwendet; auf kV-Leitungen - 50 mm2; auf Leitungen mit 220 kV und mehr -70 mm2.

Der Querschnitt von Litzen verschiedener Marken wird für Freileitungen mit Spannungen bis 35 kV entsprechend den Bedingungen der mechanischen Festigkeit und für Freileitungen mit Spannungen bis kV und höher – entsprechend den Bedingungen der Koronaverluste bestimmt. Bei Freileitungen beim Überqueren verschiedener Ingenieurbauwerke (Kommunikationsleitungen, Eisenbahnen und Autobahnen usw.) muss auf eine höhere Zuverlässigkeit geachtet werden, daher müssen die Mindestquerschnitte der Leitungen in Kreuzungsfeldern erhöht werden (Tabelle 5.2).

Wenn ein Luftstrom, der quer zur Achse der Freileitung oder in einem bestimmten Winkel zu dieser Achse gerichtet ist, die Drähte umströmt, kommt es auf der Leeseite des Drahtes zu Turbulenzen. Wenn die Frequenz der Wirbelbildung und -bewegung mit einer der natürlichen Schwingungsfrequenzen übereinstimmt, beginnt der Draht in der vertikalen Ebene zu schwingen.

Solche Schwingungen eines Drahtes mit einer Amplitude von 2...35 mm, einer Wellenlänge von 1...20 m und einer Frequenz von 5...60 Hz nennt man Vibration.

Typischerweise werden Vibrationen von Drähten bei Windgeschwindigkeiten von 0,6 ... 12,0 m/s beobachtet;

Stahldrähte dürfen nicht über Rohrleitungen und Eisenbahnen fliegen.



Vibrationen treten typischerweise bei Spannweiten von mehr als 120 m und in offenen Bereichen auf. Die Gefahr von Vibrationen liegt im Bruch einzelner Drähte an den Austrittsstellen aus den Klemmen aufgrund erhöhter mechanischer Beanspruchung. Variablen entstehen durch periodische Biegung der Drähte infolge von Vibrationen und die wesentlichen Zugspannungen werden im aufgehängten Draht gespeichert.

Bei Spannweiten bis 120 m Länge ist kein Vibrationsschutz erforderlich; Auch vor Seitenwind geschützte Bereiche etwaiger Freileitungen unterliegen nicht dem Schutz; Bei großen Überquerungen von Flüssen und Wasserflächen ist unabhängig von den Leitungen ein Schutz erforderlich. Bei Freileitungen mit einer Spannung von 35...220 kV und mehr erfolgt der Vibrationsschutz durch die Installation von an einem Stahlseil aufgehängten Vibrationsdämpfern, die die Energie vibrierender Drähte absorbieren und die Vibrationsamplitude in der Nähe der Klemmen reduzieren.

Bei Eis wird das sogenannte Tanzen von Drähten beobachtet, das wie Vibrationen durch den Wind angeregt wird, sich jedoch von Vibrationen durch eine größere Amplitude von 12 ... 14 m und eine längere Wellenlänge (mit einem) unterscheidet und zwei Halbwellen in der Spanne). In einer Ebene senkrecht zur Achse der Freileitung verläuft der Draht. Bei einer Spannung von 35 - 220 kV werden die Drähte mit Girlanden aus hängenden Isolatoren von den Stützen isoliert. Zur Isolierung von 6-35-kV-Freileitungen werden Stiftisolatoren verwendet.

Beim Durchgang durch die Oberleitungsdrähte gibt es Wärme ab und erwärmt den Draht. Unter dem Einfluss der Erwärmung des Drahtes geschieht Folgendes:

  1. Verlängern des Drahtes, Erhöhen des Durchhangs, Ändern des Abstands zum Boden;
  2. Änderung der Drahtspannung und seiner Fähigkeit, mechanische Belastungen zu tragen;
  3. Änderung des Leitungswiderstands, d. h. Änderung der elektrischen Leistung und der Energieverluste.

Alle Bedingungen können sich ändern, wenn die Umgebungsparameter konstant sind oder sich gemeinsam ändern, was Auswirkungen auf den Betrieb der Freileitung hat. Beim Betrieb von Freileitungen wird davon ausgegangen, dass die Leitungstemperatur bei Nennlaststrom 60...70″C beträgt. Die Temperatur des Drahtes wird durch die gleichzeitige Wirkung von Wärmeerzeugung und Kühlung bzw. Kühlkörper bestimmt. Die Wärmeabgabe von Freileitungsdrähten nimmt mit zunehmender Windgeschwindigkeit und sinkender Umgebungstemperatur zu.

Wenn die Lufttemperatur von +40 auf 40 °C sinkt und die Windgeschwindigkeit von 1 auf 20 m/s zunimmt, ändern sich die Wärmeverluste von 50 auf 1000 W/m. Bei positiven Umgebungstemperaturen (0...40 °C) und geringen Windgeschwindigkeiten (1...5 m/s) betragen die Wärmeverluste 75...200 W/m.

Um die Auswirkung einer Überlastung auf steigende Verluste zu bestimmen, ermitteln Sie zunächst


wobei RQ der Widerstand des Drahtes bei einer Temperatur von 02 Ohm ist; R0] – Drahtwiderstand bei einer Temperatur, die der Auslegungslast unter Betriebsbedingungen entspricht, Ohm; А/.у.с – Temperaturanstiegskoeffizient des Widerstands, Ohm/°C.

Eine Erhöhung des Leitungswiderstandes gegenüber dem der Auslegungslast entsprechenden Widerstand ist bei einer Überlast von 30 % um 12 % und bei einer Überlast von 50 % um 16 % möglich.

Mit einem Anstieg des AU-Verlustes bei einer Überlastung von bis zu 30 % ist zu rechnen:

  1. bei der Berechnung von Freileitungen bei AU = 5 % A?/30 = 5,6 %;
  2. bei der Berechnung von Freileitungen auf A17 = 10 % D?/30 = 11,2 %.

Bei einer Überlastung der Freileitung von 50 % beträgt die Verlusterhöhung 5,8 bzw. 11,6 %. Unter Berücksichtigung des Lastdiagramms lässt sich feststellen, dass bei einer Überlastung der Freileitung auf 50 % die Verluste kurzzeitig die zulässigen Richtwerte um 0,8 ... 1,6 % überschreiten, was keinen wesentlichen Einfluss auf die Stromqualität hat.

Anwendung von SIP-Kabeln

Seit Beginn des Jahrhunderts haben sich Niederspannungs-Freileitungen, die als selbsttragendes System isolierter Leitungen (SIP) konzipiert sind, durchgesetzt.

SIP wird in Städten als Pflichtinstallation, als Autobahn in ländlichen Gebieten mit geringer Bevölkerungsdichte und als Abzweigung zu Verbrauchern eingesetzt. Die Methoden zum Verlegen von SIP sind unterschiedlich: Spannen auf Stützen; sich entlang von Gebäudefassaden erstreckend; Verlegung entlang der Fassaden.

Das Design von SIP (unipolar gepanzert und ungepanzert, dreipolig mit isoliertem oder blankem Trägerneutralleiter) besteht im Allgemeinen aus einem verseilten Kupfer- oder Aluminiumleiterkern, der von einem inneren extrudierten Halbleiterschirm umgeben ist, und einer anschließenden Isolierung aus vernetztem Polyethylen, Polyethylen oder PVC. Die Dichtheit wird durch Pulver und Verbundband gewährleistet, auf dem sich ein Metallschirm aus Kupfer oder Aluminium in Form von spiralförmig verlegten Fäden oder Bändern unter Verwendung von extrudiertem Blei befindet.

Auf der Kabelpanzerungsunterlage aus Papier, PVC, Polyethylen ist eine Aluminiumpanzerung in Form eines Netzes aus Streifen und Fäden angebracht. Der Außenschutz besteht aus PVC, Polyethylen ohne Gelogen. Die Spannweiten der Verlegung, berechnet unter Berücksichtigung der Temperatur und des Leitungsquerschnitts (mindestens 25 mm2 für Hauptleitungen und 16 mm2 für Abzweigungen zu Eingängen für Verbraucher, 10 mm2 für Stahl-Aluminium-Drähte), liegen zwischen 40 und 90 m.

Bei einem leichten Kostenanstieg (ca. 20 %) im Vergleich zu blanken Drähten steigt die Zuverlässigkeit und Sicherheit einer mit SIP ausgestatteten Leitung auf das Niveau der Zuverlässigkeit und Sicherheit von Kabelleitungen. Einer der Vorteile von Freileitungen mit isolierten VLI-Drähten gegenüber herkömmlichen Stromleitungen ist die Reduzierung von Verlusten und Leistung durch Reduzierung der Reaktanz. Optionen für die Zeilenfolge:

  • ASB95 - R = 0,31 Ohm/km; X= 0,078 Ohm/km;
  • SIP495 – 0,33 bzw. 0,078 Ohm/km;
  • SIP4120 – 0,26 und 0,078 Ohm/km;
  • AC120 – 0,27 und 0,29 Ohm/km.

Der Effekt der Verlustreduzierung bei Verwendung von SIP und der Konstanthaltung des Laststroms kann zwischen 9 und 47 % liegen, die Leistungsverluste betragen 18 %.

Zur Stromlieferung über weite Distanzen werden komplexe technische Stromleitungen (PTLs) eingesetzt. Auf nationaler Ebene handelt es sich um strategisch wichtige Objekte, die gemäß SNiP und PUE entworfen und gebaut werden.

Diese linearen Abschnitte werden in Kabel- und Freileitungen eingeteilt, deren Installation und Verlegung die zwingende Einhaltung von Konstruktionsbedingungen und den Einbau besonderer Bauwerke erfordern.

Freileitungen

Abb.1 Hochspannungsfreileitungen

Am gebräuchlichsten sind Freileitungen, die im Freien mithilfe von Hochspannungsmasten verlegt werden, an denen die Leitungen mit speziellen Beschlägen (Isolatoren und Halterungen) befestigt werden. Am häufigsten handelt es sich dabei um SK-Racks.

Zur Zusammensetzung der Freileitungen gehören:

  • Halterungen für verschiedene Spannungen;
  • blanke Drähte aus Aluminium oder Kupfer;
  • Traversen, die den erforderlichen Abstand gewährleisten, um zu verhindern, dass die Drähte mit den Stützelementen in Kontakt kommen;
  • Isolatoren;
  • Erdungsschleife;
  • Ableiter und Blitzableiter.

Der minimale Durchhangpunkt der Freileitung beträgt: 5–7 Meter in unbewohnten Gebieten und 6–8 Meter in besiedelten Gebieten.

Als Hochspannungsmasten werden verwendet:

  • Metallkonstruktionen, die in allen Klimazonen und bei unterschiedlichen Belastungen effektiv eingesetzt werden können. Sie zeichnen sich durch ausreichende Festigkeit, Zuverlässigkeit und Langlebigkeit aus. Es handelt sich um einen Metallrahmen, dessen Elemente durch Schraubverbindungen verbunden sind, was die Lieferung und Installation von Stützen an Installationsorten erleichtert;
  • Stahlbetonstützen, die einfachste Art von Konstruktionen mit guten Festigkeitseigenschaften, lassen sich leicht installieren und Freileitungen darauf installieren. Zu den Nachteilen der Installation von Betonstützen gehören: - ein gewisser Einfluss von Windlasten und Bodeneigenschaften auf sie;
  • Holzstützen, die am kostengünstigsten herzustellen sind und hervorragende dielektrische Eigenschaften aufweisen. Das geringe Gewicht von Holzkonstruktionen ermöglicht eine schnelle Lieferung an den Aufstellungsort und eine einfache Montage. Der Nachteil dieser Stromleitungshalterungen ist ihre geringe mechanische Festigkeit, die eine Installation nur mit einer bestimmten Belastung zulässt, und ihre Anfälligkeit für biologische Zerstörungsprozesse (Verrottung des Materials).

Die Verwendung des einen oder anderen Designs wird durch die Spannung des Stromnetzes bestimmt. Es wird nützlich sein, die Spannung von Stromleitungen anhand ihres Aussehens bestimmen zu können.

Freileitungen werden klassifiziert:

  1. durch Strom - Gleich- oder Wechselstrom;
  2. nach Spannungsangaben - für Gleichstrom mit einer Spannung von 400 Kilovolt und Wechselstrom - 0,4 ÷ 1150 Kilovolt.

Kabelstromleitungen

Abb.2 Erdkabeltrassen

Im Gegensatz zu Freileitungen sind Kabelleitungen isoliert und daher teurer und zuverlässiger. Diese Art von Draht wird an Orten verwendet, an denen die Installation von Freileitungen nicht möglich ist – in Städten und Gemeinden mit dichter Bebauung, auf dem Territorium von Industrieunternehmen.

Kabelstromleitungen werden klassifiziert:

  1. in Bezug auf die Spannung - genau wie Freileitungen;
  2. nach Art der Isolierung - flüssig und fest. Bei der ersten Art handelt es sich um Erdöl, bei der zweiten um ein Kabelgeflecht aus Polymeren, Gummi und geöltem Papier.

Ihre Besonderheiten sind die Verlegeart:

  • unter Tage;
  • unter Wasser;
  • für Bauwerke, die Kabel vor Witterungseinflüssen schützen und ein hohes Maß an Sicherheit im Betrieb bieten.

Abb.3 Verlegung einer Unterwasserstromleitung

Im Gegensatz zu den ersten beiden Methoden zur Verlegung von Kabelstromleitungen umfasst die Option „by construction“ die Erstellung von:

  • Kabeltunnel, in denen Stromkabel auf speziellen Tragkonstruktionen verlegt werden, die Installationsarbeiten und Leitungswartung ermöglichen;
  • Kabelkanäle, das sind vergrabene Strukturen unter dem Boden von Gebäuden, in denen Kabelleitungen im Boden verlegt sind;
  • Kabelschächte – vertikale Korridore mit rechteckigem Querschnitt, die den Zugang zu Stromleitungen ermöglichen;
  • Kabelböden, bei denen es sich um einen trockenen, technischen Raum mit einer Höhe von ca. 1,8 m handelt;
  • Kabelblöcke bestehend aus Rohren und Brunnen;
  • offene Böcke – für die horizontale oder geneigte Verlegung von Kabeln;
  • Kammern zum Verlegen von Kupplungen von Stromübertragungsleitungsabschnitten;
  • Galerien - die gleichen Überführungen, nur geschlossen.

Abschluss

Trotz der Tatsache, dass überall Kabel- und Freileitungen verwendet werden, weisen beide Optionen ihre eigenen Eigenschaften auf, die bei der Definition der Entwurfsdokumentation berücksichtigt werden müssen

Freileitungen (OL) dienen der Stromübertragung durch im Freien verlegte Leitungen, die mit Isolatoren und Beschlägen an speziellen Stützen oder Halterungen von Ingenieurbauwerken befestigt werden. Die wichtigsten Strukturelemente von Freileitungen sind Drähte, Schutzkabel, Stützen, Isolatoren und lineare Armaturen. Im städtischen Umfeld sind Freileitungen am weitesten verbreitet am Stadtrand sowie in Gebieten mit Gebäuden bis zu fünf Stockwerken. Elemente von Freileitungen müssen über eine ausreichende mechanische Festigkeit verfügen. Daher werden bei ihrer Konstruktion neben elektrischen auch mechanische Berechnungen durchgeführt, um nicht nur das Material und den Querschnitt der Drähte, sondern auch die Art der Isolatoren und Stützen zu bestimmen. der Abstand zwischen Drähten und Stützen usw.

Je nach Verwendungszweck und Einbauort werden folgende Arten von Stützen unterschieden:

Zwischenprodukt zur Unterstützung von Drähten auf geraden Leitungsabschnitten. Der Abstand zwischen den Stützen (Spannweiten) beträgt 35–45 m bei Spannungen bis 1000 V und etwa 60 m bei Spannungen von 6–10 kV. Die Befestigung der Drähte erfolgt hier mittels Stiftisolatoren (nicht fest);

Anker mit einer steiferen und langlebigeren Konstruktion, um Längskräfte aus dem Spannungsunterschied entlang der Drähte aufzunehmen und (im Falle eines Bruchs) alle im Ankerfeld verbleibenden Drähte zu stützen. Diese Stützen werden auch auf geraden Streckenabschnitten (mit einer Spannweite von ca. 250 m bei einer Spannung von 6-10 kV) und an Kreuzungen mit verschiedenen Bauwerken installiert. Die Drähte werden an Ankerstützen fest an Hänge- oder Stiftisolatoren befestigt;

Terminal, installiert am Anfang und Ende der Linie. Sie sind eine Art Ankerstützen und müssen der ständigen einseitigen Spannung der Drähte standhalten;

eckig, an Stellen installiert, an denen sich die Richtung der Route ändert. Diese Stützen werden mit Streben oder Metallstreben verstärkt;

speziell oder vorübergehend, installiert an den Kreuzungen von Freileitungen mit Bauwerken oder Hindernissen (Flüsse, Eisenbahnen usw.). Sie unterscheiden sich von anderen Stützen einer bestimmten Linie in der Höhe oder im Design.

Zur Herstellung der Stützen werden Holz, Metall oder Stahlbeton verwendet.

Holzstützen können je nach Ausführung sein:

einzel;

A-förmig, bestehend aus zwei Pfosten, die oben zusammenlaufen und an der Basis divergieren;

dreibeinig, bestehend aus drei Säulen, die oben zusammenlaufen und an der Basis divergieren;

U-förmig, bestehend aus zwei Gestellen, die oben durch eine horizontale Querstange verbunden sind;

AP-förmig, bestehend aus zwei A-förmigen Stützen, die durch einen horizontalen Querarm verbunden sind;

Verbund, bestehend aus einem Ständer und einem Aufsatz (Stiefsohn), daran befestigt mit einer Bandage aus Stahldraht.

Um ihre Lebensdauer zu erhöhen, werden Holzstützen mit Antiseptika imprägniert, die den Prozess des Holzverfalls deutlich verlangsamen. Im Betrieb erfolgt die antiseptische Behandlung durch Anlegen eines antiseptischen Verbandes an verrottungsgefährdeten Stellen und Auftragen einer antiseptischen Paste auf alle Risse, Fugen und Schnitte.

Metallstützen bestehen aus Rohren oder Profilstahl, Stahlbeton – in Form hohler runder oder rechteckiger Pfosten mit zur Stützenoberseite hin abnehmendem Querschnitt.

Mit Isolatoren und Haken werden Oberleitungsdrähte an Stützen befestigt, mit Isolatoren und Stiften an einer Traverse. Isolatoren können aus Porzellan oder Glas, stiftförmig oder aufgehängt (an Stellen der Ankerbefestigung) sein (Abb. 1, a-c). Sie werden mit speziellen Polyethylenkappen oder mit Bleimennige oder trocknendem Öl imprägnierten Kabeln fest auf Haken oder Stifte geschraubt.

Bild 1. a - Pin 6-10 kV; b - Pin 35 kV; c – suspendiert; g, d - Polymerstäbe

Freileitungsisolatoren bestehen aus Porzellan oder gehärtetem Glas – Materialien mit hoher mechanischer und elektrischer Festigkeit und Witterungsbeständigkeit. Ein wesentlicher Vorteil von Glasisolatoren besteht darin, dass das gehärtete Glas bei Beschädigung zerbricht. Dies erleichtert das Auffinden beschädigter Isolatoren in der Leitung.

Konstruktionsbedingt sind Isolatoren in Stift- und Pendelisolatoren unterteilt.

Stiftisolatoren werden auf Leitungen mit Spannungen bis 1 kV, 6-10 kV und selten 35 kV eingesetzt (Abb. 1, a, b). Sie werden mit Haken oder Stiften an den Stützen befestigt.

Hängeisolatoren (Abb. 1, c) werden an Freileitungen mit einer Spannung von 35 kV und höher eingesetzt. Sie bestehen aus einem Isolierteil aus Porzellan oder Glas 1, einer Kappe aus Temperguss 2, einem Metallstab 3 und einem Zementbinder 4. Hängeisolatoren werden zu Girlanden zusammengesetzt, die tragend (auf Zwischenstützen) oder spannend (auf) sein können Ankerstützen). Die Anzahl der Isolatoren in der Girlande wird durch die Netzspannung bestimmt; 35 kV - 3-4 Isolatoren, 110 kV - 6-8.

Es werden auch Polymerisolatoren verwendet (Abb. 1, d). Es handelt sich um ein Stabelement aus Glasfaser, auf dem eine Schutzschicht mit Rippen aus Fluorkunststoff oder Silikonkautschuk angebracht ist:

Die Freileitungsdrähte müssen über eine ausreichende mechanische Festigkeit verfügen. Sie können ein- oder mehradrig sein. Eindrähtige Stahldrähte werden ausschließlich für Leitungen mit Spannungen bis 1000 V verwendet; Litzen aus Stahl, Bimetall, Aluminium und seinen Legierungen haben sich aufgrund ihrer erhöhten mechanischen Festigkeit und Flexibilität durchgesetzt. Am häufigsten werden auf Freileitungen mit Spannungen bis 6-10 kV Aluminiumlitzen der Güteklasse A und verzinkte Stahldrähte der Güteklasse PS verwendet.

Auf Freileitungen mit Spannungen über 1 kV werden Stahl-Aluminium-Drähte (Abb. 2, c) verwendet. Sie werden mit unterschiedlichen Querschnittsverhältnissen von Aluminium- und Stahlteilen hergestellt. Je niedriger dieses Verhältnis ist, desto höher ist die mechanische Festigkeit des Drahtes und wird daher in Gebieten mit härteren klimatischen Bedingungen (mit einer dickeren Eiswand) eingesetzt. Die Qualität von Stahl-Aluminium-Drähten gibt die Querschnitte der Aluminium- und Stahlteile an, zum Beispiel AC 95/16.

Figur 2. a - Gesamtansicht einer Litze; b – Querschnitt des Aluminiumdrahtes; c - Querschnitt des Stahl-Aluminium-Drahts

Drähte aus Aluminiumlegierungen (AN – nicht wärmebehandelt, AZh – wärmebehandelt) weisen im Vergleich zu Aluminiumlegierungen eine höhere mechanische Festigkeit und nahezu die gleiche elektrische Leitfähigkeit auf. Sie werden an Freileitungen mit Spannungen über 1 kV in Gebieten mit Eiswandstärken bis 20 mm eingesetzt.

Drähte sind auf unterschiedliche Weise angeordnet. Bei Einkreisleitungen sind sie meist im Dreieck angeordnet.

Derzeit werden häufig sogenannte selbsttragende isolierte Drähte (SIP) mit Spannungen bis zu 10 kV verwendet. In einer 380-V-Leitung bestehen die Drähte aus einem nicht isolierten Trägerdraht, der neutral ist, drei isolierten linearen Drähten und einem isolierten Außenbeleuchtungsdraht. Um den tragenden Neutralleiter werden lineare isolierte Drähte gewickelt. Der Stützdraht besteht aus Stahl-Aluminium und die linearen Drähte sind aus Aluminium. Letztere sind mit lichtbeständigem, hitzestabilisiertem (vernetztem) Polyethylen (Draht vom Typ APV) ummantelt. Zu den Vorteilen von Freileitungen mit isolierten Drähten gegenüber Leitungen mit blanken Drähten gehören das Fehlen von Isolatoren an den Stützen und die maximale Nutzung der Stützhöhe zum Aufhängen von Drähten. Es besteht keine Notwendigkeit, Bäume im Leitungsbereich zu beschneiden.

Für Abzweigungen von Leitungen mit Spannungen bis 1000 V zu Eingängen in Gebäude werden isolierte Leitungen der Marke APR oder AVT verwendet. Sie verfügen über ein tragfähiges Stahlseil und eine witterungsbeständige Isolierung.

Die Befestigung von Drähten an Stützen erfolgt je nach Lage auf dem Isolator auf unterschiedliche Weise. Bei Zwischenstützen werden die Drähte mit Klemmen oder Bindedrähten aus dem gleichen Material wie der Draht an Stiftisolatoren befestigt, wobei letzterer an der Befestigungsstelle keine Biegungen aufweisen darf. Die am Kopf des Isolators befindlichen Drähte werden mit einem Kopfbinder und am Hals des Isolators mit einem seitlichen Kabelbinder befestigt.

An Anker-, Eck- und Endstützen werden Leitungen mit Spannungen bis 1000 V durch Verdrillen der Leitungen mit einem sogenannten „Stecker“ gesichert; Leitungen mit Spannungen von 6-10 kV werden mit einer Schlaufe gesichert. An Anker- und Eckstützen, an Kreuzungspunkten zwischen Eisenbahnen, Einfahrten, Straßenbahngleisen und an Kreuzungen mit verschiedenen Strom- und Kommunikationsleitungen werden doppelte Drahtaufhängungen verwendet.

Der Anschluss der Drähte erfolgt über Matrizenklemmen, einen ovalen Crimpstecker, einen ovalen Stecker oder ein verdrilltes Spezialgerät. In einigen Fällen wird das Schweißen mit Thermitpatronen und einem speziellen Gerät durchgeführt. Bei massiven Stahldrähten kann das Überlappschweißen mit kleinen Transformatoren durchgeführt werden. In Spannweiten zwischen Stützen dürfen nicht mehr als zwei Drahtverbindungen vorhanden sein, und in Spannweiten, in denen sich Freileitungen mit verschiedenen Bauwerken kreuzen, sind Drahtverbindungen nicht zulässig. Bei Stützen muss die Verbindung so erfolgen, dass keine mechanische Beanspruchung auftritt.

Linearbeschläge werden zur Befestigung von Drähten an Isolatoren und Isolatoren an Stützen verwendet und werden in die folgenden Haupttypen unterteilt: Klemmen, Kupplungsbeschläge, Steckverbinder usw.

Klemmen werden zum Befestigen von Drähten und Kabeln und zum Befestigen an Girlanden aus Isolatoren verwendet und werden in Stützklemmen, die an Zwischenstützen aufgehängt werden, und Spannklemmen, die an Ankerstützen verwendet werden, unterteilt (Abb. 3, a, b, c).

Figur 3. a - Stützklemme; b - Bolzenspannklemme; c - gepresste Spannklemme; d – Stützgirlande aus Isolatoren; d – Abstandshalter; e - ovaler Stecker; g - gepresster Stecker

Verbindungsbeschläge dienen zum Aufhängen von Girlanden an Stützen und zum Verbinden von Girlanden mit mehreren Ketten untereinander und umfassen Halterungen, Ohrringe, Ohren und Kipphebel. Die Halterung dient zur Befestigung der Girlande an der Stütztraverse. Die Stützgirlande (Abb. 3, d) wird an der Traverse des Zwischenträgers mit dem Ohrring 1 befestigt, dessen andere Seite in die Kappe des oberen Aufhängeisolators 2 eingeführt wird. Die Öse 3 dient zur Befestigung der Stützgirlande Klemme 4 am unteren Isolator befestigen.

Steckverbinder dienen der Verbindung einzelner Leitungsabschnitte. Sie sind oval und gepresst. Bei ovalen Steckverbindern sind die Drähte entweder gecrimpt oder verdrillt (Abb. 3, e). Gepresste Steckverbinder (Abb. 3, g) werden zum Verbinden von Drähten mit großem Querschnitt verwendet. Bei Stahl-Aluminium-Drähten werden die Stahl- und Aluminiumteile getrennt gecrimpt.

Kabel dienen zusammen mit Funkenstrecken, Ableitern und Erdungsgeräten dazu, Leitungen vor Blitzüberspannungen zu schützen. Sie werden über den Phasendrähten an Freileitungen mit einer Spannung von 35 kV und höher aufgehängt, abhängig vom Blitzeinwirkungsbereich und dem Material der Stützen, was in den „Regeln für den Bau elektrischer Anlagen“ geregelt ist. Blitzschutzkabel bestehen in der Regel aus Stahl, bei der Verwendung als Hochfrequenz-Kommunikationskanäle bestehen sie jedoch aus Stahl und Aluminium. Bei 35-110-kV-Leitungen wird das Kabel ohne Kabelisolierung an Zwischenstützen aus Metall und Stahlbeton befestigt.

Zum Schutz vor Blitzüberspannungen werden Abschnitte von Freileitungen, die im Vergleich zur übrigen Leitung einen geringeren Isolationsgrad aufweisen, als Rohrableiter eingesetzt.

An der Freileitung sind alle Metall- und Stahlbetonstützen geerdet, an denen Blitzschutzkabel aufgehängt oder andere Blitzschutzmittel (Ableiter, Funkenstrecken) von 6-35-kV-Leitungen installiert sind. Bei Leitungen bis 1 kV mit fest geerdetem Neutralleiter müssen die Haken und Stifte der auf Stahlbetonstützen installierten Phasendrähte sowie die Armaturen dieser Stützen mit dem Neutralleiter verbunden werden.

Enzyklopädisches YouTube

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    ✪ Wie Stromleitungen funktionieren. Energieübertragung über große Entfernungen. Animiertes Lehrvideo. / Lektion 3

    ✪ Lektion 261. Energieverluste in Stromleitungen. Bedingung für die Anpassung der Stromquelle an die Last

    ✪ Methoden zur Installation von Freileitungsstützen (Vorlesung)

    ✪ ✅So laden Sie ein Telefon unter einer Hochspannungsleitung mit induzierten Strömen auf

    ✪ Tanz der Drähte der Freileitung 110 kV

    Untertitel

Freileitungen

Freileitung(VL) – ein Gerät zur Übertragung oder Verteilung elektrischer Energie durch im Freien verlegte Leitungen, die mit Traversen (Halterungen), Isolatoren und Beschlägen an Stützen oder anderen Bauwerken (Brücken, Überführungen) befestigt werden.

Zusammensetzung von VL

  • Durchquert
  • Schneidegeräte
  • Glasfaser-Kommunikationsleitungen (in Form von separaten selbsttragenden Kabeln oder eingebaut in ein Blitzschutzkabel oder Stromkabel)
  • Hilfsausrüstung für betriebliche Zwecke (Hochfrequenz-Kommunikationsausrüstung, kapazitiver Nebenabtrieb usw.)
  • Markierungselemente für Hochspannungsleitungen und Stromleitungshalterungen zur Gewährleistung der Flugsicherheit im Flugzeug. Die Stützen sind mit einer Farbkombination bestimmter Farben markiert, die Drähte sind mit Luftfahrtballons zur Markierung am Tag markiert. Beleuchtete Zaunlichter werden zur Markierung bei Tag und bei Nacht eingesetzt.

Dokumente zur Regelung von Freileitungen

Klassifizierung von Freileitungen

Nach Stromart

Freileitungen dienen grundsätzlich der Übertragung von Wechselstrom und nur in bestimmten Fällen (z. B. zur Verbindung von Stromnetzen, zur Stromversorgung von Fahrleitungsnetzen usw.) werden Gleichstromleitungen verwendet. Gleichstromleitungen weisen aufgrund kapazitiver und induktiver Anteile geringere Verluste auf. In der UdSSR wurden mehrere Gleichstromleitungen gebaut:

  • Hochspannungs-Gleichstromleitung Moskau-Kashira-Elbe-Projekt,
  • Hochspannungs-Gleichstromleitung Wolgograd-Donbass,
  • Hochspannungs-Gleichstromleitung Ekibastuz-Center usw.

Solche Leitungen sind nicht weit verbreitet.

Nach Verwendungszweck

  • Höchstfernleitungen mit einer Spannung von 500 kV und höher (zur Verbindung einzelner Stromnetze).
  • Stammfreileitungen mit Spannungen von 220 und 330 kV (zur Übertragung von Energie aus leistungsstarken Kraftwerken sowie zur Verbindung von Stromnetzen und zur Kombination von Kraftwerken innerhalb von Stromnetzen – sie verbinden beispielsweise Kraftwerke mit Verteilungspunkten).
  • Verteilungsfreileitungen mit Spannungen von 35, 110 und 150 kV (ausgelegt für die Stromversorgung von Unternehmen und Siedlungen großer Gebiete - Verbindung von Verteilungspunkten mit Verbrauchern)
  • Freileitungen mit 20 kV und darunter, die Verbraucher mit Strom versorgen.

Durch Spannung

  • Freileitungen bis 1000 V (Freileitungen der niedrigsten Spannungsklasse)
  • Freileitungen über 1000 V
    • Freileitungen 1-35 kV (Freileitungen der Mittelspannungsklasse)
    • Freileitungen 35-330 kV (Freileitungen der Hochspannungsklasse)
    • Freileitungen 500-750 kV (Freileitungen der Höchstspannungsklasse)
    • Freileitungen über 750 kV (Freileitungen der Höchstspannungsklasse)

Diese Gruppen unterscheiden sich erheblich, vor allem hinsichtlich der Gestaltungsbedingungen und Strukturen.

In den CIS-Netzen für Allzweck-Wechselstrom 50 Hz sollten gemäß GOST 721-77 die folgenden Nennspannungen von Phase zu Phase verwendet werden: 380; (6) , 10, 20, 35, 110, 220, 330, 500, 750 und 1150 kV. Es kann auch Netze geben, die nach veralteten Standards mit nominalen Leiter-Leiter-Spannungen gebaut sind: 220, 3 und 150 kV.

Die Hochspannungsleitung der Welt ist die Leitung Ekibastuz-Kokchetav, die Nennspannung beträgt 1150 kV. Derzeit wird die Leitung jedoch mit der halben Spannung betrieben – 500 kV.

Die Nennspannung für Gleichstromleitungen ist nicht reguliert; die am häufigsten verwendeten Spannungen sind: 150, 400 (Umspannwerk Wyborgskaja – Finnland) und 800 kV.

Andere Spannungsklassen können in speziellen Netzen verwendet werden, hauptsächlich für Traktionsnetze von Eisenbahnen (27,5 kV, 50 Hz Wechselstrom und 3,3 kV Gleichstrom), U-Bahnen (825 V Gleichstrom), Straßenbahnen und Oberleitungsbussen (600 VDC).

Entsprechend der Betriebsart von Neutralleitern in Elektroinstallationen

  • Dreiphasennetze mit ungeerdet (isoliert) Neutralleiter (der Neutralleiter ist nicht mit dem Erdungsgerät verbunden oder über Geräte mit hohem Widerstand mit diesem verbunden). In der GUS wird dieser Neutralmodus in Netzen mit einer Spannung von 3-35 kV mit geringen Strömen einphasiger Erdschlüsse verwendet.
  • Dreiphasennetze mit resonant geerdet (entschädigt) Neutralleiter (der Neutralleiterbus ist über eine Induktivität mit der Erde verbunden). In der GUS wird es in Netzen mit einer Spannung von 3-35 kV und hohen Strömen einphasiger Erdschlüsse eingesetzt.
  • Dreiphasennetze mit effektiv geerdet Neutralleiter (Hoch- und Höchstspannungsnetze, deren Neutralleiter direkt oder über einen kleinen aktiven Widerstand mit der Erde verbunden sind). In Russland handelt es sich um Netze mit Spannungen von 110, 150 und teilweise 220 kV, die Transformatoren verwenden (Spartransformatoren erfordern eine zwingende feste Erdung des Neutralleiters).
  • Netzwerke mit solide geerdet Neutralleiter (der Neutralleiter des Transformators oder Generators ist direkt oder über einen niedrigen Widerstand mit der Erdungsvorrichtung verbunden). Hierzu zählen Netze mit Spannungen unter 1 kV sowie Netze mit Spannungen von 220 kV und höher.

Je nach Betriebsart je nach mechanischem Zustand

  • Die Oberleitung ist im Normalbetrieb (die Drähte und Kabel sind nicht gebrochen).
  • Freileitungen im Notbetrieb (bei vollständigem oder teilweisem Bruch von Leitungen und Kabeln).
  • Betriebsmodus der Freileitungsinstallation (während der Installation von Stützen, Drähten und Kabeln).

Hauptelemente von Freileitungen

  • Route- Lage der Oberleitungsachse auf der Erdoberfläche.
  • Streikposten(PC) – Segmente, in die die Strecke unterteilt ist, die Länge des PC hängt von der Nennspannung der Freileitung und der Geländeart ab.
  • Null-Streikposten-Schild markiert den Beginn der Route.
  • Mittelschild Auf der Trasse der im Bau befindlichen Freileitung zeigt es die Mitte des Stützpunkts an.
  • Streikposten in der Produktion- Installation von Streikposten und Mittelschildern auf der Strecke gemäß der Liste der Stützenplatzierung.
  • Stiftung unterstützen- eine Struktur, die in den Boden eingebettet ist oder darauf ruht und Lasten von Stützen, Isolatoren, Drähten (Kabeln) und äußeren Einflüssen (Eis, Wind) auf ihn überträgt.
  • Fundamentbasis- der Boden des unteren Teils der Grube, der die Last aufnimmt.
  • Spanne(Spannweite) – der Abstand zwischen den Mittelpunkten zweier Stützen, an denen die Drähte aufgehängt sind. Unterscheiden dazwischenliegend Spannweite (zwischen zwei benachbarten Zwischenstützen) und Anker Spannweite (zwischen Ankerstützen). Übergangsspanne- eine Spannweite, die ein beliebiges Bauwerk oder natürliches Hindernis (Fluss, Schlucht) überquert.
  • Liniendrehwinkel- Winkel α zwischen den Richtungen der Freileitungsstrecke in benachbarten Abschnitten (vor und nach der Wende).
  • Durchhängen- vertikaler Abstand zwischen dem tiefsten Punkt des Drahtes in der Spannweite und der geraden Linie, die seine Befestigungspunkte mit den Stützen verbindet.
  • Drahtstärke- vertikaler Abstand vom Draht in der Spannweite zu den von der Trasse durchquerten Ingenieurbauwerken, der Erd- oder Wasseroberfläche.
  • Feder (eine Schleife) – ein Stück Draht, das die gespannten Drähte benachbarter Ankerfelder auf einem Ankerträger verbindet.

Installation von Freileitungen

Die Installation von Stromleitungen erfolgt im „Pull“-Installationsverfahren. Dies gilt insbesondere bei schwierigem Gelände. Bei der Auswahl der Ausrüstung für die Installation von Stromleitungen müssen die Anzahl der Drähte in einer Phase, ihr Durchmesser und der maximale Abstand zwischen den Stromleitungsstützen berücksichtigt werden.

Kabelstromleitungen

Kabelstromleitung(CL) – eine Leitung zur Übertragung von Elektrizität oder deren Einzelimpulsen, bestehend aus einem oder mehreren parallelen Kabeln mit Anschluss-, Verriegelungs- und Endkupplungen (Klemmen) und Befestigungselementen, bei ölgefüllten Leitungen zusätzlich mit Einspeisevorrichtungen und einem Öl Druckalarmsystem.

Einstufung

Kabelleitungen werden ähnlich wie Freileitungen klassifiziert. Darüber hinaus teilen Kabelleitungen:

  • gemäß den Durchgangsbedingungen:
    • unter Tage;
    • nach Gebäuden;
    • unter Wasser.
  • nach Art der Isolierung:
    • Flüssigkeit (imprägniert mit Kabelöl);
    • hart:
      • Papieröl;
      • Polyvinylchlorid (PVC);
      • Gummipapier (RIP);
      • Ethylen-Propylen-Kautschuk (EPR).

Isolierungen mit gasförmigen Stoffen sowie einige Arten von Flüssigkeits- und Feststoffisolierungen werden hier nicht aufgeführt, da sie zum Zeitpunkt des Verfassens dieses Artikels relativ selten eingesetzt werden [ Wann?] .

Kabelkonstruktionen

Zu den Kabelkonstruktionen gehören:

  • Kabeltunnel- eine geschlossene Struktur (Korridor) mit darin befindlichen Tragkonstruktionen zum Auflegen von Kabeln und Kabelkupplungen, mit freiem Durchgang über die gesamte Länge, die die Kabelverlegung, Reparatur und Inspektion von Kabelleitungen ermöglicht.
  • Kabelkanal- eine unpassierbare, geschlossene und teilweise oder vollständig im Boden, Boden, Decke usw. versenkte Struktur, die zur Verlegung von Kabeln darin bestimmt ist und deren Installation, Inspektion und Reparatur nur bei abgenommener Decke erfolgen darf.
  • Kabelbergwerk- eine vertikale Kabelstruktur (normalerweise mit rechteckigem Querschnitt), deren Höhe um ein Vielfaches größer ist als die Seite des Abschnitts und die mit Halterungen oder einer Leiter ausgestattet ist, damit sich Personen daran (durch Schächte) oder an einer Wand entlang bewegen können ganz oder teilweise abnehmbar (nicht durchgehende Schächte).
  • Kabelboden- durch den Boden und die Decke bzw. den Belag begrenzter Gebäudeteil mit einem Abstand zwischen dem Boden und den hervorstehenden Teilen der Decke bzw. des Belags von mindestens 1,8 m.
  • Doppelboden- ein durch die Wände des Raumes, die Zwischendecke und den Boden des Raumes begrenzter Hohlraum mit abnehmbaren Platten (vollflächig oder teilweise).
  • Kabelblock- eine Kabelkonstruktion mit Rohren (Kanälen) zum Verlegen von Kabeln mit zugehörigen Brunnen.
  • Kabelkamera- eine unterirdische Kabelkonstruktion, bedeckt mit einer abnehmbaren Betonplatte, die zum Verlegen von Kabelkupplungen oder zum Einziehen von Kabeln in Blöcke bestimmt ist. Eine Kammer, die über eine Luke zum Betreten verfügt, wird genannt Kabel gut.
  • Kabelständer- oberirdische oder oberirdische offene horizontale oder geneigte verlängerte Kabelstruktur. Der Kabelständer kann mit oder ohne Durchgang ausgestattet sein.
  • Kabelgalerie- oberirdische oder oberirdische geschlossene (ganz oder teilweise, z. B. ohne Seitenwände) horizontale oder geneigte verlängerte Kabeldurchgangskonstruktion.

Brandschutz

Die Temperatur in Kabelkanälen (Tunneln) sollte im Sommer nicht mehr als 10 °C höher sein als die Außenlufttemperatur.

Bei Bränden in Kabelräumen schreitet die Verbrennung zunächst langsam voran und nimmt erst nach einiger Zeit deutlich zu. Erfahrungsgemäß werden bei realen Bränden in Kabeltunneln Temperaturen von bis zu 600 °C und mehr beobachtet. Dies erklärt sich dadurch, dass unter realen Bedingungen Kabel brennen, die längere Zeit unter Strombelastung stehen und deren Isolierung von innen auf eine Temperatur von 80 °C und mehr erhitzt wird. Es kann an mehreren Stellen und über eine beträchtliche Länge zu einer gleichzeitigen Entzündung von Kabeln kommen. Dies liegt daran, dass das Kabel unter Last steht und sich seine Isolierung auf eine Temperatur nahe der Selbstentzündungstemperatur erwärmt.

Das Kabel besteht aus vielen Strukturelementen, für deren Herstellung eine Vielzahl brennbarer Materialien verwendet wird, darunter Materialien mit niedriger Zündtemperatur und Materialien, die zum Schwelen neigen. Auch das Design der Kabel- und Kabelstrukturen umfasst Metallelemente. Im Falle eines Brandes oder einer Stromüberlastung werden diese Elemente auf eine Temperatur in der Größenordnung von 500–600 °C erhitzt, was über der Zündtemperatur (250–350 °C) vieler in der Kabelstruktur enthaltener Polymermaterialien liegt Daher können sie durch erhitzte Metallelemente erneut entzündet werden, nachdem die Zufuhr von Feuerlöschmittel unterbrochen wurde. In diesem Zusammenhang ist es notwendig, Standardindikatoren für die Zufuhr von Feuerlöschmitteln auszuwählen, um die Beseitigung einer Flammenverbrennung sicherzustellen und die Möglichkeit einer Wiederentzündung auszuschließen.

Lange Zeit wurden in Kabelräumen Schaumlöschanlagen eingesetzt. Die Betriebserfahrung hat jedoch eine Reihe von Mängeln offenbart:

  • begrenzte Haltbarkeit von Schaummitteln und Unzulässigkeit der Lagerung ihrer wässrigen Lösungen;
  • Arbeitsplatzinstabilität;
  • Schwierigkeit der Einrichtung;
  • die Notwendigkeit einer besonderen Pflege des Schaummittel-Dosiergeräts;
  • schnelle Schaumzerstörung bei hoher Umgebungstemperatur (ca. 800 °C) während eines Brandes.

Studien haben gezeigt, dass versprühtes Wasser im Vergleich zu luftmechanischem Schaum eine größere Feuerlöschwirkung hat, da es brennende Kabel und Gebäudestrukturen gut benetzt und kühlt.

Die lineare Geschwindigkeit der Flammenausbreitung für Kabelkonstruktionen (Kabelverbrennung) beträgt 1,1 m/min.

Hochtemperatur-Supraleiter

HTSC-Draht

Verluste in Stromleitungen

Stromverluste in Drähten hängen von der Stromstärke ab. Daher wird bei der Übertragung über große Entfernungen die Spannung mithilfe eines Transformators um ein Vielfaches erhöht (wodurch die Stromstärke um die gleiche Anzahl verringert wird), was bei der Übertragung der gleichen Leistung möglich ist Verluste deutlich reduzieren. Mit zunehmender Spannung treten jedoch verschiedene Entladungsphänomene auf.

In Höchstspannungsfreileitungen kommt es zu koronabedingten Wirkleistungsverlusten (Koronaentladung). Koronaentladung tritt auf, wenn die elektrische Feldstärke steigt E (\displaystyle E) an der Oberfläche des Drahtes den Schwellenwert überschreitet E k (\displaystyle E_(k)), die mit der empirischen Formel von Peak berechnet werden kann:
E k = 30 , 3 β (1 + 0,298 r β) (\displaystyle E_(k)=30(,)3\beta \left((1+(\frac (0(,)298)(\sqrt (r \beta ))))\right)) kV/cm,
Wo r (\displaystyle r)- Radius des Drahtes in Metern, β (\displaystyle \beta)- das Verhältnis der Luftdichte zur Normaldichte.

Die elektrische Feldstärke ist direkt proportional zur Spannung am Draht und umgekehrt proportional zu seinem Radius. Sie können Koronaverluste also bekämpfen, indem Sie den Radius der Drähte vergrößern und (in geringerem Maße) auch Phasenteilung verwenden, d. h. Verwendung mehrerer Drähte in jeder Phase, die durch spezielle Abstandshalter in einem Abstand von 40–50 cm gehalten werden. Koronaverluste sind ungefähr proportional zum Produkt U (U − U cr) (\displaystyle U(U-U_(\text(cr)))).

Verluste in Wechselstromleitungen

Eine wichtige Größe, die die Effizienz von Wechselstromleitungen beeinflusst, ist die Größe, die das Verhältnis zwischen Wirk- und Blindleistung in der Leitung charakterisiert – cos φ. Wirkleistung ist der Teil der Gesamtleistung, der durch die Leitungen geleitet und an die Last übertragen wird; Blindleistung ist die Leistung, die von der Leitung, ihrer Ladeleistung (der Kapazität zwischen Leitung und Erde) sowie dem Generator selbst erzeugt und von der Blindlast (induktive Last) verbraucht wird. Wirkleistungsverluste in der Leitung hängen auch von der übertragenen Blindleistung ab. Je größer der Blindleistungsfluss ist, desto größer ist der Wirkleistungsverlust.

Wenn Wechselstromleitungen länger als mehrere tausend Kilometer sind, wird eine andere Art von Verlust beobachtet – Funkemission. Da diese Länge bereits mit der Länge einer elektromagnetischen Welle mit einer Frequenz von 50 Hz vergleichbar ist ( λ = c / ν = (\displaystyle \lambda =c/\nu =) 6000 km, Länge des Viertelwellenvibrators λ / 4 = (\displaystyle \lambda /4=) 1500 km) fungiert der Draht als strahlende Antenne.

Natürliche Kraft und Übertragungskapazität von Stromleitungen

Natürliche Kraft

Stromleitungen haben Induktivität und Kapazität. Die kapazitive Leistung ist proportional zum Quadrat der Spannung und hängt nicht von der entlang der Leitung übertragenen Leistung ab. Die induktive Leistung der Leitung ist proportional zum Quadrat des Stroms und damit der Leistung der Leitung. Bei einer bestimmten Belastung gleichen sich die induktive und die kapazitive Leistung der Leitung aus und kompensieren sich gegenseitig. Die Leitung wird „ideal“ und verbraucht so viel Blindleistung, wie sie produziert. Diese Kraft wird Naturkraft genannt. Sie wird nur durch die lineare Induktivität und Kapazität bestimmt und ist nicht von der Länge der Leitung abhängig. Anhand der Menge an natürlicher Energie kann man die Kapazität der Stromübertragungsleitung grob beurteilen. Bei der Übertragung dieser Leistung über die Leitung treten minimale Leistungsverluste auf, die Betriebsart ist optimal. Bei der Aufteilung der Phasen erhöht sich durch Verringerung des induktiven Blindwiderstandes und Erhöhung der kapazitiven Leitfähigkeit der Leitung die Eigenleistung. Mit zunehmendem Abstand zwischen den Drähten nimmt die Eigenleistung ab und umgekehrt muss zur Erhöhung der Eigenleistung der Abstand zwischen den Drähten verringert werden. Kabelleitungen mit hoher kapazitiver Leitfähigkeit und geringer Induktivität weisen die höchste Eigenleistung auf.

Bandbreite

Unter Stromübertragungskapazität versteht man die höchste Wirkleistung von drei Phasen der Stromübertragung, die unter Berücksichtigung betrieblicher und technischer Einschränkungen langfristig stabil übertragen werden kann. Die maximal übertragene Wirkleistung der Stromübertragung wird durch die Bedingungen der statischen Stabilität der Generatoren von Kraftwerken, der Sende- und Empfangsteile des Stromnetzes und der zulässigen Leistung für die Beheizung von Leitungsdrähten mit zulässigem Strom begrenzt. Aus der Praxis des Betriebs von Stromnetzen ergibt sich, dass die Kapazität von Stromübertragungsleitungen mit 500 kV und mehr in der Regel durch den Faktor der statischen Stabilität bestimmt wird; bei Stromübertragungsleitungen mit 220–330 kV kann es zu Einschränkungen in beiden Bereichen kommen Stabilität und hinsichtlich der zulässigen Erwärmung, 110 kV und darunter - nur hinsichtlich der Erwärmung.

Eigenschaften der Kapazität von Freileitungen

Der Transport elektrischer Energie über mittlere und lange Distanzen erfolgt meist über im Freien verlegte Stromleitungen. Ihr Design muss immer zwei Grundanforderungen erfüllen:

1. Zuverlässigkeit der Hochleistungsübertragung;

2. Gewährleistung der Sicherheit von Menschen, Tieren und Geräten.

Beim Betrieb unter dem Einfluss verschiedener Naturphänomene im Zusammenhang mit Hurrikanböen aus Wind, Eis und Frost sind Stromleitungen periodisch erhöhten mechanischen Belastungen ausgesetzt.

Um die Probleme des sicheren Stromtransports umfassend zu lösen, müssen Energietechniker stromführende Leitungen in große Höhen heben, im Raum verteilen, von Bauteilen isolieren und mit Stromleitern mit vergrößertem Querschnitt auf hochfesten Trägern montieren .

Allgemeiner Aufbau und Aufbau von Freileitungen


Jede Stromübertragungsleitung kann schematisch dargestellt werden:

    im Boden installierte Stützen;

    Drähte, durch die Strom fließt;

    auf Stützen montierte lineare Beschläge;

    Isolatoren, die an den Armaturen angebracht sind und die Ausrichtung der Drähte im Luftraum halten.

Zusätzlich zu den Elementen von Freileitungen müssen Folgendes berücksichtigt werden:

    Fundamente für Stützen;

    Blitzschutzsystem;

    Erdungsgeräte.


Die Unterstützungen sind:

1. Anker, der den Kräften gespannter Drähte standhält und mit Spannvorrichtungen an den Beschlägen ausgestattet ist;

2. Zwischenprodukt, dient zur Sicherung von Drähten durch Stützklemmen.

Der Abstand entlang des Bodens zwischen zwei Ankerstützen wird als Ankerabschnitt oder Spannweite bezeichnet, bei Zwischenstützen untereinander oder mit dem Anker als Zwischenstütze.

Wenn eine Freileitung über Wasserhindernisse, Ingenieurbauwerke oder andere kritische Objekte führt, werden an den Enden eines solchen Abschnitts Stützen mit Drahtspannvorrichtungen installiert, und der Abstand zwischen ihnen wird als Zwischenankerspanne bezeichnet.

Die Drähte zwischen den Stützen werden niemals wie an einer Schnur gezogen – in einer geraden Linie. Sie hängen immer ein wenig durch, wenn sie unter Berücksichtigung der klimatischen Bedingungen in der Luft positioniert werden. Gleichzeitig muss jedoch die Sicherheit ihres Abstands zu Bodenobjekten berücksichtigt werden:

    Schienenoberflächen;

    Fahrdrähte;

    Transportwege;

    Drähte von Kommunikationsleitungen oder anderen Freileitungen;

    Industrie- und andere Einrichtungen.

Als Durchhängen des Drahtes aufgrund von Spannung wird bezeichnet. Die Bewertung erfolgt bei den einzelnen Stützen unterschiedlich, da ihre oberen Teile auf gleicher Höhe oder mit Überständen liegen können.

Der Durchhang gegenüber dem höchsten Auflagepunkt ist immer größer als der des unteren.

Die Abmessungen, die Länge und die Gestaltung jeder Freileitungsart hängen von der Art des Stroms (Wechsel- oder Gleichstrom) der durch sie transportierten elektrischen Energie und der Höhe ihrer Spannung ab, die weniger als 0,4 kV betragen und 1150 kV erreichen kann.

Anordnung der Freileitungsdrähte

Da der elektrische Strom nur in einem geschlossenen Stromkreis fließt, werden Verbraucher über mindestens zwei Leiter mit Strom versorgt. Nach diesem Prinzip entstehen einfache Freileitungen aus einphasigem Wechselstrom mit einer Spannung von 220 Volt. Komplexere Stromkreise übertragen Energie über einen Drei- oder Vierleiterkreis mit fest isoliertem oder geerdetem Nullpunkt.

Der Durchmesser und das Metall des Drahtes werden entsprechend der Auslegungslast jeder Leitung ausgewählt. Die gängigsten Materialien sind Aluminium und Stahl. Sie können aus einem einzigen monolithischen Kern für Niederspannungsstromkreise oder aus Mehrdrahtstrukturen für Hochspannungsleitungen gewebt sein.

Der innere Zwischenraum zwischen den Drähten kann mit einem neutralen Schmiermittel gefüllt werden, das die Hitzebeständigkeit erhöht, oder auch ohne.

Es entstehen Litzenkonstruktionen aus gut leitenden Aluminiumdrähten mit Stahlkernen, die mechanischen Zugbelastungen standhalten und Brüche verhindern sollen.


GOST klassifiziert offene Drähte für Freileitungen und definiert deren Kennzeichnung: M, A, AC, PSO, PS, ACCC, ASKP, ASU, ACO, ASUS. In diesem Fall werden Einzeldrahtdrähte anhand ihres Durchmessers bezeichnet. Die Abkürzung PSO-5 lautet beispielsweise „Stahldraht. besteht aus einem Kern mit einem Durchmesser von 5 mm.“ Mehradrige Drähte für Stromleitungen verwenden eine andere Kennzeichnung, einschließlich der Bezeichnung mit zwei durch einen Bruch geschriebenen Zahlen:

    die erste ist die Gesamtquerschnittsfläche von Aluminiumleitern in mm²;

    der zweite ist die Querschnittsfläche des Stahleinsatzes (mm²).

Neben offenen Metallleitern werden in modernen Freileitungen zunehmend auch Drähte eingesetzt:

    selbsttragend isoliert;

    geschützt durch extrudiertes Polymer, das vor dem Auftreten von Kurzschlüssen schützt, wenn die Phasen vom Wind überwältigt werden oder wenn Fremdkörper vom Boden geschleudert werden.

Freileitungen ersetzen nach und nach alte, nicht isolierte Bauwerke. Sie werden zunehmend in internen Netzwerken verwendet und bestehen aus mit Gummi überzogenen Kupfer- oder Aluminiumleitern mit einer Schutzschicht aus dielektrischen Fasermaterialien oder Polyvinylchloridverbindungen ohne zusätzlichen äußeren Schutz.


Um das Auftreten einer Koronaentladung über große Entfernungen auszuschließen, werden die Leitungen von 330-kV-Freileitungen und höheren Spannungen in zusätzliche Ströme aufgeteilt.


Beim VL-330 sind zwei Drähte horizontal montiert; für eine 500-kV-Leitung werden sie auf drei erhöht und an den Eckpunkten eines gleichseitigen Dreiecks platziert. Für 750- und 1150-kV-Freileitungen wird die Aufteilung in 4, 5 bzw. 8 Ströme verwendet, die sich an den Ecken ihrer eigenen gleichseitigen Polygone befinden.

Die Bildung einer „Korona“ führt nicht nur zu Energieverlusten, sondern verzerrt auch die Form der Sinusschwingung. Deshalb bekämpfen sie es mit konstruktiven Methoden.

Unterstützungsvereinbarung

Typischerweise werden Halterungen erstellt, um die Drähte eines Stromkreises zu sichern. Auf parallelen Abschnitten zweier Leitungen kann jedoch ein gemeinsamer Träger verwendet werden, der für deren gemeinsame Installation vorgesehen ist. Solche Designs werden Doppelkette genannt.

Materialien zur Herstellung von Stützen können sein:

1. Profilecken aus verschiedenen Stahlsorten;

2. Bauholzstämme, imprägniert mit verrottungshemmenden Mitteln;

3. Stahlbetonkonstruktionen mit bewehrten Stäben.

Stützkonstruktionen aus Holz sind am günstigsten, halten aber selbst bei guter Imprägnierung und richtiger Pflege nicht länger als 50–60 Jahre.


Technisch gesehen unterscheiden sich Freileitungshalterungen über 1 kV von Niederspannungshalterungen durch ihre Komplexität und Höhe der Drahtbefestigung.


Sie bestehen aus länglichen Prismen oder Kegeln mit einer breiten Basis an der Unterseite.

Jede Stützkonstruktion ist auf mechanische Festigkeit und Stabilität ausgelegt und verfügt über einen ausreichenden Gestaltungsspielraum für vorhandene Belastungen. Es ist jedoch zu berücksichtigen, dass während des Betriebs Schäden an den verschiedenen Elementen durch Korrosion, Stöße und Nichtbeachtung der Installationstechnik möglich sind.

Dies führt zu einer Schwächung der Steifigkeit der einzelnen Struktur, zu Verformungen und manchmal zu Stürzen der Stützen. Solche Fälle treten häufig auf, wenn Menschen an Stützen arbeiten, Drähte demontieren oder spannen und dabei variable Axialkräfte erzeugen.

Aus diesem Grund erfolgt die Zulassung eines Montageteams zu Arbeiten in der Höhe von der Tragkonstruktion aus nach Überprüfung ihres technischen Zustands und einer Beurteilung der Qualität des im Boden vergrabenen Teils.

Bau von Isolatoren

Um die stromführenden Teile des Stromkreises voneinander und von den mechanischen Strukturelementen der Stützen zu trennen, werden an Freileitungen Produkte aus Materialien mit hohen dielektrischen Eigenschaften mit ÷ Ohm∙m verwendet. Sie werden Isolatoren genannt und bestehen aus:

    Porzellan (Keramik);

    Glas;

    Polymermaterialien.

Die Bauformen und Abmessungen von Isolatoren hängen ab von:

    über die Größe der auf sie ausgeübten dynamischen und statischen Belastungen;

    Werte der effektiven Spannung der Elektroinstallation;

    Betriebsbedingungen.

Die komplexe Form der Oberfläche, die unter dem Einfluss verschiedener atmosphärischer Phänomene arbeitet, schafft einen größeren Weg für den Fluss einer möglichen elektrischen Entladung.

An Freileitungen zur Befestigung von Drähten installierte Isolatoren werden in zwei Gruppen eingeteilt:

1. Stift;

2. suspendiert.

Keramikmodelle

Einzelisolatoren aus Porzellan oder Keramik finden bei Freileitungen bis einschließlich 1 kV häufiger Verwendung, obwohl sie auch bei Leitungen bis einschließlich 35 kV funktionieren. Sie werden jedoch unter der Bedingung verwendet, dass Drähte mit geringem Querschnitt befestigt werden, wodurch geringe Zugkräfte entstehen.

Auf Leitungen ab 35 kV werden Girlanden aus hängenden Porzellanisolatoren installiert.


Das einzelne Hängeisolator-Set aus Porzellan umfasst einen dielektrischen Körper und eine Kappe aus Temperguss. Beide Teile werden mit einer Spezialstahlstange zusammengehalten. Die Gesamtzahl solcher Elemente in der Girlande wird bestimmt durch:

    die Höhe der Oberleitungsspannung;

    Stützstrukturen;

    Merkmale des Gerätebetriebs.

Mit zunehmender Netzspannung erhöht sich die Anzahl der Isolatoren im Strang. Für eine 35-kV-Freileitung reicht es beispielsweise aus, 2 oder 3 davon zu installieren, für 110 kV sind jedoch 6 ÷ 7 erforderlich.

Glasisolatoren

Diese Designs haben gegenüber Porzellanmodellen eine Reihe von Vorteilen:

    das Fehlen interner Defekte im Isoliermaterial, die die Bildung von Leckströmen beeinträchtigen;

    erhöhte Festigkeit gegenüber Torsionskräften;

    Transparenz des Designs, sodass Sie den Zustand visuell beurteilen und den Polarisationswinkel des Lichtflusses steuern können;

    Fehlen von Alterserscheinungen;

    Automatisierung der Produktion und des Schmelzens.

Die Nachteile von Glasisolatoren sind:

    schwacher Vandalismusschutz;

    geringer Widerstand gegen Stoßbelastungen;

    Möglichkeit einer Beschädigung während des Transports und der Installation durch mechanische Kräfte.

Polymerisolatoren

Sie verfügen über eine erhöhte mechanische Festigkeit und eine Gewichtsreduzierung von bis zu 90 % im Vergleich zu Gegenstücken aus Keramik und Glas. Zu den weiteren Vorteilen gehören:

    erleichterte Installation;

    größere Beständigkeit gegen Luftverschmutzung, was jedoch die Notwendigkeit einer regelmäßigen Reinigung ihrer Oberfläche nicht ausschließt;

    Hydrophobie;

    gute Überspannungsanfälligkeit;

    erhöhte Vandalismusresistenz.

Die Haltbarkeit von Polymermaterialien hängt auch von den Betriebsbedingungen ab. In einer Luftumgebung mit erhöhter Verschmutzung durch Industriebetriebe können bei Polymeren Sprödbruchphänomene auftreten, die in einer allmählichen Veränderung der Eigenschaften der inneren Struktur unter dem Einfluss chemischer Reaktionen von Schadstoffen und Luftfeuchtigkeit in Kombination mit elektrischer Energie bestehen Prozesse.

Wenn Vandalen mit Schrot oder Kugeln auf Polymerisolatoren schießen, zerfällt das Material meist nicht vollständig, wie beispielsweise Glas. Am häufigsten fliegt eine Kugel oder Kugel durch den Rockkörper oder bleibt darin stecken. Doch die dielektrischen Eigenschaften werden immer noch unterschätzt und beschädigte Elemente in der Girlande müssen ausgetauscht werden.

Daher müssen solche Geräte regelmäßig mithilfe visueller Inspektionsmethoden überprüft werden. Und ohne optische Instrumente ist es nahezu unmöglich, solche Schäden zu erkennen.

Oberleitungsarmaturen

Um Isolatoren an einem Freileitungsträger zu befestigen, sie zu Girlanden zu montieren und daran stromführende Leitungen anzubringen, werden spezielle Befestigungselemente hergestellt, die üblicherweise als Leitungsbeschläge bezeichnet werden.


Je nach Aufgabenstellung werden Beschläge in folgende Gruppen eingeteilt:

    Kupplung zum Verbinden von Hängeelementen auf verschiedene Weise;

    Spannung, zur Befestigung von Spannklemmen an Drähten und Girlanden von Ankerstützen;

    Stütz- und Haltebefestigungen von Drähten, Kabeln und Bildschirmmontageeinheiten;

    schützend, um die Funktionsfähigkeit von Freileitungsgeräten zu erhalten, wenn sie atmosphärischen Entladungen und mechanischen Vibrationen ausgesetzt sind;

    Verbindung, bestehend aus Ovalverbindern und Thermit-Kartuschen;

    Kontakt;

    Spiral;

    Installation von Stiftisolatoren;

    Installation von SIP-Kabeln.

Jede der aufgeführten Gruppen hat ein breites Spektrum an Teilen und erfordert eine genauere Untersuchung. Zu den Schutzbeschlägen zählen beispielsweise:

    Schutzhörner;

    Ringe und Siebe;

    Ableiter;

    Schwingungsdämpfer.

Schutzhörner erzeugen eine Funkenstrecke, leiten den entstehenden Lichtbogen beim Isolationsüberschlag ab und schützen so Freileitungsanlagen.

Ringe und Schirme lenken den Lichtbogen von der Oberfläche des Isolators ab und verbessern die Spannungsverteilung über die gesamte Fläche der Girlande.

Ableiter schützen Geräte vor Überspannungswellen, die durch Blitzeinschläge verursacht werden. Sie können auf Basis von Röhrenstrukturen aus Vinylkunststoff oder Faserbakelitrohren mit Elektroden eingesetzt werden oder als Ventilelemente gefertigt werden.

Schwingungsdämpfer arbeiten an Kabeln und Leitungen, um Schäden durch Ermüdungsbeanspruchungen durch Vibrationen und Schwingungen zu verhindern.

Erdungsgeräte für Freileitungen

Die Notwendigkeit einer erneuten Erdung von Freileitungsstützen ergibt sich aus den Anforderungen an einen sicheren Betrieb im Notfall und bei Blitzüberspannungen. Der Widerstand des Stromkreises der Erdungseinrichtung sollte 30 Ohm nicht überschreiten.

Bei Metallstützen müssen alle Befestigungselemente und Bewehrungen mit dem PEN-Leiter verbunden werden, und bei Stahlbetonstützen verbindet der kombinierte Nullpunkt alle Streben und Bewehrungen der Gestelle.

Auf Stützen aus Holz, Metall und Stahlbeton werden Stifte und Haken bei der Installation selbsttragender isolierter Drähte mit einem tragenden isolierten Leiter nicht geerdet, außer in Fällen, in denen eine wiederholte Erdung zum Schutz vor Überspannungen erforderlich ist.


An der Halterung montierte Haken und Stifte werden durch Schweißen mit der Erdungsschleife verbunden, wobei ein Stahldraht oder -stab mit einem Durchmesser von nicht weniger als 6 mm verwendet wird und eine Korrosionsschutzbeschichtung erforderlich ist.

Bei Stahlbetonstützen wird eine Metallbewehrung zur Erdung verwendet. Alle Kontaktverbindungen der Schutzleiter sind verschweißt oder in einer speziellen Schraubbefestigung festgeklemmt.

Die Stützen von Freileitungen mit Spannungen von 330 kV und höher sind aufgrund der Komplexität der Umsetzung technischer Lösungen zur Gewährleistung sicherer Werte von Berührungs- und Stufenspannungen nicht geerdet. Die Schutzfunktionen der Erdung werden in diesem Fall dem Hozugeordnet.