電力線の絶縁

長い間、エネルギーの専門家は、電源 (発電機) から消費者に電力を伝送するための装置を「ライン」という用語で呼ぶ伝統を築き上げてきました。ただし、それらの技術設計は非常に複雑で、場合によっては数百または数百に及ぶ場合もあります。何千キロも。

簡単に言えば、各伝送ラインは 2 つのコンポーネントのみで構成されます。

• 電流の流れを確保する電流リードシステム。

• 電気が不必要な方向に流れるのを防ぐために、これらのワイヤを誘電体媒体で囲みます。この環境は単に隔離と呼ばれます。

使用される絶縁材の方法に応じて、電力線は次のように分類されます。

• 空気;

• ケーブル。

架空送電線

これらの構造は、周囲の大気の誘電特性を利用して電流導体を絶縁します。これは、彼の 抵抗 天候、温度、湿度、その他のパラメータによって異なります。これらの要因を排除するために、電圧の種類ごとに最適なワイヤ間の距離が選択されます。この値が増加すると、ワイヤ間の安全な距離が増加します。

どの電流導体の電位もグランドに流れる可能性があるため、相導体もグランド表面から遠ざかります。しかし、実際には、人々がその下を歩いたり仕事をしたり、輸送車両が移動したり、別棟を設置したりできるため、はるかに高いところにあります。これらすべては、ワイヤーが固定されるサポートの設計によって考慮されています。

架空送電線の絶縁

ワイヤと地面の間の空中距離を選択することに加えて、電気抵抗を妨げないように電流ワイヤをマストに固定する必要があります。結局のところ、サポートに使用される材料 (雨天では木材とコンクリート、あらゆる状況では金属構造物) は電気の良導体です。

オープンワイヤーをサポートのマストに固定するには、絶縁体と呼ばれる特別な構造が使用されます。それらは耐性のある誘電体材料で作られています。ほとんどの場合、特別な種類の磁器、ガラス、またはまれにプラスチックを選択します。

別個のタイプの磁器碍子のデザインを写真に示します。

左の碍子は一枚の磁器から作られています。そして右側は 2 つの部分から構成されます。

マストへの取り付け方法に応じて、インシュレーターは次のように分類されます。

• 垂直位置でトラバースに取り付けられた金属ピンに取り付けられたピン構造。

• マストから吊り下げられた吊り下げ装置。

• 張力に抵抗するために水平面に固定された張力パターン。

これらはすべて、特定クラスの主電源電圧で動作するように製造されています。同時に、あらゆる気象条件において、取り付けられたワイヤーによって生じる垂直方向および水平方向の大きな機械的力を認識します。

強い突風が、たとえ雪や氷の蓄積と重なったとしても、絶縁体や電線の機械的強度を損なうべきではありません。また、長時間の雨やさらには雨がそれらの電気抵抗を損なうものであってはなりません。そうしないと、緊急モードが発生し、その削除には莫大なコストが必要になります。

下の写真は、碍子碍子を使用した街路照明装置を接続する際に、単相220ボルト線の開放線を支柱のトラバースに固定した例です。

この方法は、道路、歩道、領土のエリアを照らすために広く使用されています。このような絶縁体の材料は、次のような機械的力に耐えることができます。

• 送電線の軸に沿った水平面内で作用するワイヤの張力。

• それらに吊り下げられた構造物の重量がアイソレーターの圧縮に作用します。

同じ設計が 0.4 kV 線にも使用されます。

開放金属導体は、最大 35 kV の電圧の架空送電線に置き換えられます。 自立型断熱構造.

それらを使用する場合、磁器やガラスの絶縁体は使用されませんが、写真に示されているケーブルとワイヤーの固定システムが使用されます。

露出したワイヤと自立構造が接続されているポールでは、両方のタイプの固定が使用されます。

架空送電線に印加される電圧が増加すると、絶縁体のサイズとその誘電特性が増加します。より強力な絶縁体は 10 kV 架空送電線で動作します。

タンクをバイパスするなど、ラインが曲がる場所でワイヤーの水平張力を吸収するために、ガーランドで構成される張力絶縁体が使用されます。

写真はVL-10kVの強化支持体に支持碍子と引張碍子を組み合わせた使用例です。

同じ構造がサポートに取り付けられています。 断路器… サポート絶縁体は断路器の可動ブレードと固定固定接点の動作を保証し、電圧絶縁体は導体の引っ張り力を吸収します。

この写真は、すべての 25 kV 架空線のがいしの設計がより複雑になっていることを確認します。これらは、電力線の電流導体とキャリア材料の間の距離を増加させました。

これは 110 kV 架空送電線ではっきりとわかります。そこでは、一連のがいしが長くなり、吊り下げ構造が使用されています。

架空線の端は、変電所にある変圧器のブッシュに接続されています。

110 kV 高電圧開放開閉装置の機器への電力線の接続点は、重大な電気的および機械的負荷に耐えることができる耐荷重絶縁体のより複雑な構造によって保護されています。さらに離れた距離で活線をサポートから取り外します。

同じことは、330 kV 高圧送電用の金属製の架空塔の写真でも見ることができます。写真は、各相に電流導体が分離されており、その導体がガラス引張絶縁体のさらに強化された花輪でトラバース上に固定されていることを示しています。

330 kV 変電所のポスト絶縁体は、導体とバスバーを機器からさらに遠ざけます。

ケーブル電力線

これらの構造では、各相の導電性コアは固体誘電体の層によって互いに分離され、強力かつ弾性のあるシェルによって環境の影響から保護されています。場合によっては、固体の代わりに石油製品や気体物質から作られた液体のケーブルオイルを使用することもできます。しかし、そのような誘電体が実際に使用されることはほとんどありません。

生産コストの観点から見ると、ケーブル線は架空送電線よりも高価です。したがって、都市内、住宅の建物内、工業地帯、防潮堤のある交差点など、空中支柱を設置できない場合に敷設されます。

ケーブルを敷設するには、ケーブル トレイ、チャネル、または通常のケーブル トレイを作成します 埋没溝これにより、稼働中の回線へのアクセスが制限されます。

ケーブル電力線の絶縁

電力線の電力ケーブルの構造は、伝送される電力量と印加電圧によって異なります。

ケーブルの導体は通常、銅またはアルミニウム合金でできており、導体間に使用される誘電体の種類は、印加される電圧の大きさによって異なります。

最大 1000 ボルトの装置では、ポリエチレン化合物の層や紙フィラーを備えた構造、およびさまざまな粘稠度のケーブルオイルを含浸させた束が最もよく使用されます。

非標準の4芯ケーブルの絶縁層のおおよその配置を写真に示します。

ここで、各導電性コアの金属は、ベルト絶縁体に配置された紙束および充填剤と接触する絶縁層でコーティングされています。外殻は構造全体を完全に密閉します。

紙にさまざまな添加剤を含む鉱油を含浸させて層の粘度を高めると、誘電特性も同時に増加します。このような粘性油含浸ケーブルは、10 kV までの高電圧回路で動作できます。

リード線を製造する技術的方法により、誘電体層の動作特性が向上します。このため、各コアは粘性含浸を施した別個の同軸ケーブルの形で作られ、鉛シースの内側に配置されます。

このような静脈間の空間はジュートフィラーで満たされ、外側の密封された保護層で囲まれた亜鉛メッキ鋼線の外装層の内側に配置されます。

鉛金属導体を備えたこのようなケーブルは、最大 35 kV の高電圧回路で動作します。

最大 110 kV 以上の高電圧でケーブルに沿って電気を伝送するには、絶縁層の他の構造が使用されます。これには、粘性の低いケーブルオイル、不活性ガス（ほとんどの場合窒素）が使用できます。このような層の油圧は、低（最大1 kg / cm2）、中（最大3×5 kg / cm2）、または高（最大10〜14 kg / cm2）にすることができます。このようなケーブルは、最大 500 kV の高電圧回路で動作します。

電力線の絶縁検査

電気機器の動作中に、誘電体層の状態が評価されます。

• いつも;

• 定期的に。

特別な制御装置は、自動モードで断熱品質の継続的な分析を実行します。これらは、通常動作中に非常に低い漏れ電流を測定するように調整されています。誘電体層の破壊が発生すると、これらの電流が増加し、臨界値を通過する瞬間がリレー電流回路によって固定され、サービス担当者に通知するアラームコマンドが発行されます。

送電線を含む電気機器の絶縁状態の定期監視は、特殊な移動式または固定式設備を使用した測定およびテストの形で高電圧検査を実行する特別に形成された電気研究所に割り当てられています。

このような電力システムの研究所の技術スタッフは、絶縁サービスと呼ばれる別の部門に分かれています。彼女は、マネージャーの指示の下、既存のエネルギー機器と電力線の定期テストに参加し、回路の分解による予防作業が行われた機器を導入する前に、書面で提出する義務があります。入力部が絶縁により高電圧負荷に耐えられるかどうかについての意見。

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