異電圧架空送電線の装置

中距離および長距離にわたる電気エネルギーの輸送は、屋外に設置された送電線を介して行われることがほとんどです。その設計は、次の 2 つの主要な要件を常に満たす必要があります。

1. 高い電力伝送信頼性;

2. 人、動物、設備の安全を確保する。

ハリケーンの突風、氷、霜に伴うさまざまな自然現象の影響下で動作している間、電力線は定期的に増加する機械的負荷にさらされます。

電気エネルギーの安全な輸送の問題を包括的に解決するには、電力エンジニアは電力線を高い高さまで引き上げ、空間に分散させ、建築要素から隔離し、高い支持体に断面積を増やした電流線を使用して設置する必要があります。強さのために。

架空送電線の一般的な配置とレイアウト

概略的には、任意の送電線を次のように表すことができます。

• 地面に設置されたサポート。

• 電流が流れるワイヤ。

• サポートに取り付けられたリニアフィッティング。

• 絶縁体はアーマチュアに固定され、空中でワイヤの方向を維持します。

架空線の要素に加えて、以下を含める必要があります。

• サポートのための基礎。

• 雷保護システム。

• 接地装置。

サポートは次のとおりです。

1. 張力がかかったワイヤの力に耐えるように設計されたアンカーであり、フィッティングに張力装置が装備されています。

2. 中間、支持クランプを通してワイヤーを固定するために使用されます。

2つのアンカーサポート間の地面上の距離はアンカーセクションまたはスパンと呼ばれ、中間サポート間の距離またはアンカーサポートの場合は中間と呼ばれます。

架空送電線が遮水壁、土木構造物、またはその他の重要な物体を通過する場合、そのようなセクションの端にはワイヤーテンショナーを備えたサポートが設置され、それらの間の距離は中間アンカーセクションと呼ばれます。

サポート間のワイヤーは糸のようにまっすぐに引っ張られることはありません。気象条件を考慮して、空中では常にわずかにたわみます。しかし同時に、地上の物体からの距離の安全性も考慮する必要があります。

• レール表面。

• トロリ線;

• 輸送高速道路。

• 通信線またはその他の架空線の電線。

• 産業施設やその他の施設。

ワイヤーを張った状態からぶら下げることを「吊り下げ」といいます。 ぶら下がっている矢… サポートの上部は同じレベルまたは高さで配置される可能性があるため、サポート間で異なる方法で推定されます。

最も高い支持点に対するサグは、常に下部のサグよりも大きくなります。

架空送電線の各タイプの寸法、長さ、構造は、送電線を通って輸送される電気エネルギーの電流の種類（交流または直流）と、その電圧の大きさによって決まります。電圧の大きさは、0.4 kV 未満の場合もあれば、1150 kV に達する場合もあります。

架空線の配線

電流は閉ループ内でのみ流れるため、消費者は少なくとも 2 本のワイヤから電力を供給されます。この原理によれば、単純な架空線は電圧 220 ボルトの単相交流で作成され、より複雑な電気回路は、厳密に絶縁または接地されたゼロを備えた 3 線または 4 線回路でエネルギーを伝達します。

ワイヤーの直径と金属は、各ラインの設計荷重に応じて選択されます。最も一般的な材料はアルミニウムとスチールです。低電圧回路では単一のモノリシック導体として作成することも、高電圧送電線では多線構造から編むこともできます。

内部の線間空間には中性グリースを充填することができ、これにより耐熱性が向上します。

良好な電流を流すアルミニウム導体で作られた多線構造は、機械的ストレスに耐えて破損を防ぐように設計された鋼芯で作成されています。

GOST は架空送電線の開放導体の分類を提供し、そのマーキングを決定します: M、A、AC、PSO、PS、ACKC、ASKP、ACS、ACO、ACS。この場合、単線ワイヤは直径の大きさで表示されます。たとえば、略語 PSO-5 は、「直径 5 mm の単一コアで作られた鋼線」を意味します。» 電力線用の多導線には、分数で書かれた 2 桁の指定など、異なるマーキングが使用されます。

• 1つ目はアルミニウムワイヤーの総断面積（mm平方）です。

• 2 番目は鋼インサートの断面積 (mm 平方) です。

オープンメタル導体に加えて、現代の架空線では導体がますます使用されています。

• 自立型断熱材。

• 押し出されたポリマーによって保護されており、位相が風に流されたり、地面から異物が投げ込まれたときに短絡が発生するのを防ぎます。

VLv 自立自立絶縁導体 古い非断熱構造を徐々に置き換えています。これらは、外部保護を追加することなく、誘電性繊維材料または PVC 化合物の保護層を備えたゴムで覆われた銅またはアルミニウムのコアで作られた内部ネットワークで使用されることが増えています。

長い長さのコロナ放電の発生を排除するために、VL-330 kV 以上の電圧のワイヤは追加のフローに分割されます。

VL-330 では 2 つの導体が水平に設置されますが、500 kV ラインでは 3 つに増加し、正三角形の頂点に配置されます。 750 および 1150 kV の架空線の場合、それぞれ 4、5、または 8 つのストリームの分離が使用され、それぞれの正多角形の角に配置されます。

「コロナ」の形成はエネルギー損失を引き起こすだけでなく、正弦波振動の形状も歪めます。したがって、彼らは建設的な方法を使用してそれと戦います。

サポートデバイス

サポートは通常、電気回路のワイヤを固定するために作成されます。ただし、2 つの線路の平行セクションでは、それらの共同設置を目的とした 1 つの共通のサポートを使用できます。このような構造を二重回路と呼びます。

サポートの製造に使用できる材料は次のとおりです。

1. さまざまなブランドの鋼のプロファイルされたコーナー。

2. 防腐剤を含浸させた建設用木材の丸太。

3. 鉄筋を使用した鉄筋コンクリート構造。

木製の支持構造は最も安価ですが、十分な含浸と適切なメンテナンスを行ったとしても、耐用年数は 50 ÷ 60 年です。

この技術プロジェクトによると、1 kVを超える架空線のサポートは、その複雑さとワイヤの取り付け高さが低電圧のものとは異なります。

それらは、底部に広い底部を備えた長方形の角柱または円錐の形で作られています。

各支持構造は機械的強度と安定性を考慮して計算されており、既存の荷重に対して十分な構造的余裕があります。ただし、動作中、腐食、衝撃、設置技術の不遵守の結果として、そのさまざまな要素に違反する可能性があることに留意する必要があります。

これにより、単一の構造物の剛性が低下し、サポートが変形したり、場合によっては脱落したりすることがありますが、このようなケースは、人がサポート上で作業したり、ワイヤーを引っ張ったり、変動する軸力を発生させたりするときによく発生します。

このため、支持構造から高所で作業する設置業者チームの受け入れは、地中に埋設された部分の品質の評価と技術的条件を確認した後に行われます。

隔離装置

架空送電線では、高誘電特性を持つ材料で作られた製品が使用されます。 抵抗 ÷ オーム。 M. それらは絶縁体と呼ばれ、次のものでできています。

• 磁器（セラミックス）。

• ガラス;

• ポリマー材料。

絶縁体の設計と寸法は以下によって異なります。

• それらに適用される動的荷重と静的荷重の大きさ。

• 電気設備の実効電圧の値;

• 操作条件。

表面の複雑な形状は、さまざまな大気現象の影響下で機能し、発生する可能性のある放電の流れの経路が増加します。

電線を固定するために架空線に設置される絶縁体は、次の 2 つのグループに分けられます。

1.ピン。

2.一時停止。

セラミックモデル

単一の絶縁体を備えた磁器またはセラミックのピンは、最大 1 kV の架空送電線でより多くの用途に使用されていますが、最大 35 kV までの送電線で動作します。ただし、断面積の小さいワイヤを締結する条件で使用されるため、引っ張り力が小さくなります。

吊り下げられた磁器碍子のガーランドが 35 kV 送電線に設置されています。

シングル磁器サスペンション絶縁体キットには、可鍛鉄製の誘電体本体とキャップが含まれています。両方の部品は特殊な鋼棒で固定されています。ガーランド内のそのような要素の総数は次のように決定されます。

• 架空線の電圧値。

• 支持構造。

• 機器操作の特徴。

グリッド電圧が増加すると、ストリング内の絶縁体の数が追加されます。たとえば、35 kV 架空線の場合は 2 ～ 3 本設置すれば十分ですが、110 kV ではすでに 6 ÷ 7 が必要です。

ガラス絶縁体

これらのデザインには磁器に比べて多くの利点があります。

• 漏れ漏れの形成に影響を与える絶縁材料の内部欠陥がないこと。

• ねじり力に対する強度が向上。

• 構造の透明度により、状態の視覚的評価と光束の偏光角の観察が可能になります。

• 老化の兆候がないこと。

• 自分の体重よりも軽い負荷。

• 生産と製錬の自動化。

ガラスインシュレーターの欠点は次のとおりです。

• 破壊行為に対する耐性が弱い。

• 衝撃強度が低い。

• 輸送中や設置中に機械的な力によって損傷する可能性があります。

ポリマー絶縁体

機械的強度と重量が向上し、セラミックやガラス製の同等品と比較して最大 90% 軽量化されました。その他の利点は次のとおりです。

• 設置の容易さ。

• 大気からの汚染に対する耐性が向上しますが、表面を定期的に清掃する必要性が排除されるわけではありません。

• 疎水性;

• 過電圧に対する良好な感受性。

• 破壊行為に対する抵抗力が高まりました。

ポリマー材料の耐久性は動作条件にも依存します。工業事業による汚染が増加した大気環境では、ポリマーは「脆性破壊」現象を示すことがあります。これは、電気プロセスと組み合わせて発生する汚染物質や大気中の水分による化学反応の影響下で、内部構造の特性が徐々に変化することです。 。

破壊者がショットや弾丸でポリマー製絶縁体を撃った場合、通常はガラスなどの材料が完全に破壊されることはなく、ほとんどの場合、ペレットや弾丸はまっすぐに飛んでいくか、スカートの本体に突き刺さります。しかし、誘電特性は依然として過小評価されており、ガーランド内の損傷した要素は交換する必要があります。

したがって、そのような機器は目視検査方法によって定期的にチェックする必要があります。そして、光学ツールなしではそのような損傷を検出することはほとんど不可能です。

エアライン継手

架線支持体に碍子を固定し、ガーランドに組み立て、活線を取り付けるために、通常フィッティングと呼ばれる特別な留め具が製造されます。

実行されるタスクに応じて、継手は次のグループに分類されます。

• サスペンション要素をさまざまな方法で接続するように設計されたコネクタ。

• テンション：テンションブラケットをワイヤーとアンカーサポートのガーランドに取り付けるのに役立ちます。

• スクリーンのワイヤー、ループおよびノー​​ドの留め具を支持し、保持する。

• 大気中の放電や機械的振動にさらされたときに架空線機器の動作を維持するように設計された保護装置。

• 楕円形コネクタとテルミット カートリッジで構成されるコネクタ。

• コンタクト;

• 螺旋;

• ピンインシュレーターの取り付け。

• 自立絶縁電線の設置。

リストされた各グループにはさまざまな詳細があり、より慎重な研究が必要です。たとえば、保護金具のみに次のものが含まれます。

• 保護用の角。

• リングとスクリーン。

• アレスタ。

• 振動ダンパー。

保護ホーンはスパーク ギャップを作成し、絶縁が発生したときに結果として生じる電気アークの方向を変え、架空線機器を保護します。

リングとスクリーンは、絶縁体の表面からアークをそらして、ストリングの領域全体にわたる電圧の分布を改善します。

避雷器は、雷によって発生するサージから機器を保護します。これらは、電極を備えたビニルプラスチックまたはファイバーベークライトチューブで作られたチューブ構造に基づいて使用することも、バルブ要素で作ることもできます。

振動ダンパーはロープやワイヤーに作用し、振動や振動による疲労応力による損傷を防ぎます。

架空線の接地装置

架空線サポートの再接地の必要性は、緊急モードや雷サージの場合の安全な動作の要件によって引き起こされます。接地装置のループ抵抗は 30 オームを超えてはなりません。

金属サポートの場合は、すべての留め具と補強材を PEN ワイヤーに接続する必要があります。鉄筋コンクリートの場合は、結合ゼロがすべてのサポートとサポートの補強材を接続します。

木材、金属、鉄筋コンクリートで作られた支持体では、過電圧から保護するために繰り返し接地する必要がある場合を除き、自立絶縁電線の設置中のピンとフックは接地されません。

サポートに取り付けられたフックとピンは、防食コーティングが必須の直径 6 mm 以上の鋼線または棒を使用して溶接することによって接地ループに接続されます。

接地用の鉄筋コンクリート支持体には金属補強材が使用されています。アース線のすべての接点接続は溶接されるか、特別なボルトで締められます。

電圧 330 kV 以上の架空送電線の支柱は、接触電圧とステップ電圧の安全な大きさを確保するための技術的ソリューションの実装が複雑であるため、接地されていません。この場合、高速回線には保護接地機能が割り当てられます。