Os principais elementos das linhas aéreas de energia. Uma linha de transmissão de energia é uma linha de fio ou cabo para a transmissão de eletricidade.

Linhas elétricas aéreas.

Uma linha elétrica aérea é um dispositivo que serve para transmitir energia elétrica através de fios localizados em ao ar livre e fixado com isoladores e acessórios aos suportes. As linhas aéreas são divididas em linhas aéreas com tensão de até 1000 V e acima de 1000 V.

Durante a construção de linhas elétricas aéreas, o volume de terraplenagem é insignificante. Além disso, são fáceis de operar e reparar. O custo de construção de uma linha aérea é aproximadamente 25-30% menor que o custo de uma linha de cabo do mesmo comprimento. As companhias aéreas são divididas em três classes:

classe I - linhas com tensão nominal de operação de 35 kV para consumidores de 1ª e 2ª categorias e acima de 35 kV, independentemente das categorias de consumidores;

classe II - linhas com tensão nominal de operação de 1 a 20 kV para consumidores de 1ª e 2ª categorias, bem como 35 kV para consumidores de 3ª categoria;

classe III - linhas com tensão nominal de operação igual ou inferior a 1 kV. Uma característica de uma linha aérea com tensão de até 1000 V é a utilização de suportes para fixação simultânea de fios de rede de rádio, iluminação externa, telecontrole e sinalização nos mesmos.

Os principais elementos de uma linha aérea são suportes, isoladores e fios.

Para linhas com tensão de 1 kV, são utilizados dois tipos de suportes: madeira com fixações em concreto armado e concreto armado.
Para suportes de madeira, utilizam-se toras impregnadas com anti-séptico, provenientes de florestas grau II - pinheiros, abetos, lariços, abetos. É possível não impregnar toras na fabricação de suportes de madeira nobre para corte de inverno. O diâmetro das toras no corte superior deve ser de no mínimo 15 cm para postes simples e de no mínimo 14 cm para postes duplos e em forma de A. É permitido medir o diâmetro das toras no corte superior de pelo menos 12 cm nos galhos que dão acesso a edifícios e estruturas. Dependendo da finalidade e do projeto, são diferenciados suportes intermediários, angulares, ramificados, transversais e finais.

Os apoios intermediários na linha são os mais numerosos, pois servem para manter os fios em altura e não são projetados para as forças que são criadas ao longo da linha em caso de ruptura do fio. Para perceber essa carga, são instalados suportes intermediários de âncora, posicionando suas “pernas” ao longo do eixo da linha. Para absorver as forças perpendiculares à linha, são instalados suportes intermediários de ancoragem, colocando as “pernas” do suporte transversalmente à linha.

Os suportes de âncora têm um design mais complexo e maior resistência. Eles também são divididos em intermediário, canto, ramal e final, o que aumenta a resistência geral e a estabilidade da linha.

A distância entre dois suportes de ancoragem é chamada de vão de ancoragem, e a distância entre os suportes intermediários é chamada de passo de suporte.
Em locais onde a direção da rota da catenária muda, são instalados suportes de canto.

Para o fornecimento de energia aos consumidores localizados a alguma distância da linha aérea principal, são utilizados ramais, nos quais são fixados os fios conectados à linha aérea e à entrada do consumidor de energia elétrica.
Os suportes finais são instalados no início e no final da linha aérea especificamente para a percepção de forças axiais unilaterais.
Os projetos de vários suportes são mostrados na fig. 10.
Ao projetar uma linha aérea, o número e tipo de suportes são determinados em função da configuração da rota, da seção transversal dos fios, das condições climáticas da área, do grau de população da área, do relevo da rota e outras condições.

Para linhas aéreas com tensões superiores a 1 kV, utilizam-se principalmente suportes anti-sépticos de concreto armado e madeira em fixações de concreto armado. As estruturas desses suportes são unificadas.
Os suportes metálicos são utilizados principalmente como suportes de ancoragem em linhas aéreas com tensões acima de 1 kV.
Nos suportes de linhas aéreas, a disposição dos fios pode ser qualquer, apenas o fio neutro nas linhas de até 1 kV é colocado abaixo dos fios de fase. Quando suspensos em suportes de fios de iluminação externa, eles são colocados abaixo do fio neutro.
Os fios de linhas aéreas com tensão de até 1 kV devem ser pendurados a uma altura de pelo menos 6 m do solo, levando em consideração a flecha.

A distância vertical do solo até o ponto de maior flacidez do fio é chamada de bitola do fio da linha aérea acima do solo.
Os fios da linha aérea podem se aproximar de outras linhas ao longo da rota, cruzar-se com elas e passar longe dos objetos.
A dimensão de aproximação dos fios da linha aérea é a distância mínima permitida dos fios da linha até objetos (edifícios, estruturas) localizados paralelamente à rota da linha aérea, e o medidor de interseção é a distância vertical mais curta do objeto localizado sob a linha (intersectado ) ao fio da linha aérea.

Arroz. 10. Estruturas de postes de madeira para linhas elétricas aéreas:
a - para tensões inferiores a 1000 V, b - para tensões de 6 e 10 kV; 1 - intermediário, 2 - angulado com contraventamento, 3 - angulado com contraventamento, 4 - âncora

Isoladores.

Os fios da linha aérea são fixados aos suportes por meio de isoladores (Fig. 11) montados em ganchos e pinos (Fig. 12).
Para linhas aéreas com tensão de 1000 V e inferior, são utilizados isoladores TF-4, TF-16, TF-20, NS-16, NS-18, AIK-4, e para ramais - SHO-12 com fio cruzado seção de até 4 mm 2; TF-3, AIK-3 e SHO-16 com seção transversal de fio de até 16 mm 2; TF-2, AIK-2, SHO-70 e ShN-1 com seção transversal de fio de até 50 mm 2; TF-1 e AIK-1 com seção transversal de fio de até 95 mm 2.

Os isoladores ShS, ShD, USHL, ShF6-A e ShF10-A e os isoladores de suspensão são utilizados para fixar fios de linhas aéreas com tensões acima de 1000 V.

Todos os isoladores, exceto os de suspensão, são firmemente aparafusados ​​​​em ganchos e pinos, nos quais o reboque é enrolado preliminarmente, embebido em óleo mínimo ou secante, ou são colocadas tampas plásticas especiais.
Para linhas aéreas com tensões de até 1000 V, são utilizados ganchos KN-16, e acima de 1000 V - ganchos KV-22 em aço redondo com diâmetro de 16 e 22 mm 2, respectivamente. Nas travessias dos suportes das mesmas linhas aéreas com tensão de até 1000 V, na fixação dos fios, são utilizados pinos ШТ-Д - para travessas de madeira e ШТ-С - para travessas de aço.

Quando a tensão das linhas aéreas é superior a 1000 V, os pinos SHU-22 e SHU-24 são montados nas travessas dos suportes.

De acordo com as condições de resistência mecânica para linhas aéreas com tensão de até 1000 V, são utilizados fios monofio e multifio com seção transversal de no mínimo: alumínio - 16 aço-alumínio e bimetálico -10, aço trançado - 25 , fio único de aço - 13 mm (diâmetro 4 mm).

Em uma linha aérea com tensão igual ou inferior a 10 kV, passando em área desabitada, com espessura estimada de camada de gelo formada na superfície do fio (parede de gelo) de até 10 mm, em vãos sem interseções com estruturas, o uso de fios de aço monofio é permitido se houver instrução especial.
Nos vãos que atravessam dutos não destinados a líquidos e gases inflamáveis, é permitida a utilização de fios de aço com seção transversal igual ou superior a 25 mm 2. Para linhas aéreas com tensões acima de 1000 V, são utilizados apenas fios de cobre trançados com seção transversal de pelo menos 10 mm 2 e fios de alumínio com seção transversal de pelo menos 16 mm 2.

A ligação dos fios entre si (Fig. 62) é feita por torção, em pinça de ligação ou em pinças de matriz.

A fixação dos fios de linhas aéreas e isoladores é realizada com fio de tricô de uma das formas mostradas na Fig.
Os fios de aço são amarrados com fio de aço galvanizado macio com diâmetro de 1,5 - 2 mm, e os fios de alumínio e aço-alumínio com fio de alumínio com diâmetro de 2,5 - 3,5 mm (podem ser usados ​​​​fios multifios).

Os fios de alumínio e aço-alumínio nos pontos de fixação são pré-envoltos com fita de alumínio para protegê-los contra danos.

Nos suportes intermediários, o fio é fixado principalmente na cabeça do isolador, e nos suportes de canto - no pescoço, posicionando-o na parte externa do ângulo formado pelos fios de linha. Os fios da cabeça do isolador são fixados (Fig. 13, a) com dois pedaços de fio de tricô. O fio é torcido ao redor da cabeça do isolador de modo que suas extremidades comprimentos diferentes estavam em ambos os lados do pescoço do isolador e, em seguida, duas pontas curtas são enroladas 4-5 vezes ao redor do fio, e duas pontas longas são transferidas através da cabeça do isolador e também enroladas no fio várias vezes. Ao prender o fio ao pescoço do isolador (Fig. 13, b), o fio de tricô é enrolado ao redor do fio e do pescoço do isolador, então uma extremidade do fio de tricô é enrolada ao redor do fio em uma direção (de cima para baixo) e a outra extremidade - na direção oposta (de baixo para cima).

Nas âncoras e nos suportes finais, o fio é fixado com um plugue no pescoço do isolador. Nos locais onde as linhas aéreas cruzam ferrovias e trilhos de bonde, bem como nos cruzamentos com outras linhas de energia e linhas de comunicação, é utilizada dupla fixação de fios.

Na montagem dos suportes, todas as peças de madeira ficam bem encaixadas entre si. A folga nos locais de cortes e juntas não deve ultrapassar 4 mm.
As estantes e fixações aos suportes da catenária são feitas de forma que a madeira na junção não apresente nós e fissuras e a junta fique totalmente estanque, sem folgas. As superfícies de trabalho dos cortes devem ser de corte contínuo (sem ranhuras na madeira).
Os furos são feitos nas toras. É proibido fazer furos com varetas aquecidas.

As bandagens para emparelhamento dos acessórios com suporte são feitas de fio de aço macio com diâmetro de 4 a 5 mm. Todas as voltas do curativo devem ser esticadas uniformemente e bem ajustadas umas às outras. Em caso de ruptura de uma volta, todo o curativo deve ser substituído por um novo.

Ao conectar fios e cabos de linhas aéreas com tensão acima de 1000 V, não é permitida mais de uma conexão para cada fio ou cabo em cada vão.

Ao usar soldagem para conectar fios, não deve haver queima dos fios da camada externa ou violação da soldagem quando os fios conectados são dobrados.

Postes metálicos, partes metálicas salientes de postes de concreto armado e todos partes de metal suportes de madeira e concreto armado de linhas aéreas são protegidos com revestimentos anticorrosivos, ou seja, pintar. Os locais de soldagem de montagem de suportes metálicos são preparados e pintados com uma largura de 50 - 100 mm ao longo da solda imediatamente após a soldagem. As partes das estruturas sujeitas a concretagem são revestidas com leita de cimento.

Arroz. 14. Formas de fixação de fios com viscosos a isoladores:
a - tricô da cabeça, b - tricô do lado

Durante a operação, as linhas aéreas de energia são inspecionadas periodicamente, bem como são feitas medições e verificações preventivas. O valor da decomposição da madeira é medido a uma profundidade de 0,3 - 0,5 m. O suporte ou fixação é considerado inadequado para uso posterior se a profundidade da decomposição ao longo do raio da tora for superior a 3 cm com um diâmetro da tora superior a 25 cm.

As inspeções extraordinárias de linhas aéreas são realizadas após acidentes, furacões, em caso de incêndio próximo à linha, durante deslizamentos de gelo, gelo, geadas abaixo de -40 ° C, etc.

Se for encontrada uma ruptura no fio de vários fios com seção transversal total de até 17% da seção transversal do fio, a ruptura é bloqueada por uma luva ou curativo de reparo. Uma luva de reparo em um fio de aço-alumínio é instalada quando até 34% dos fios de alumínio quebram. Se quebrado grande quantidade condutor, o fio deve ser cortado e conectado com uma braçadeira de conexão.

Os isoladores podem sofrer perfurações, queimaduras de esmalte, derretimento de peças metálicas e até destruição de porcelanato. Isso acontece em caso de quebra dos isoladores por arco elétrico, bem como quando sua deterioração características elétricas como resultado do envelhecimento durante a operação. Muitas vezes, as quebras dos isoladores ocorrem devido à contaminação severa de sua superfície e em tensões que excedem a tensão operacional. Os dados sobre os defeitos encontrados durante as inspeções dos isoladores são inseridos no registro de defeitos e, com base nesses dados, são elaborados planos de reparo de linhas aéreas.

Linhas de energia a cabo.

Uma linha de cabo é uma linha de transmissão de energia elétrica ou impulsos individuais, composta por um ou mais cabos paralelos com mangas de conexão e extremidades (terminais) e fixadores.

As zonas de proteção são instaladas acima das linhas de cabos subterrâneos, cujo tamanho depende da tensão desta linha. Assim, para linhas de cabos com tensão de até 1000 V, a zona de segurança possui um tamanho de plataforma de 1 m de cada lado dos cabos extremos. Nas cidades, sob as calçadas, a linha deve passar a uma distância de 0,6 m dos edifícios e estruturas e a 1 m da faixa de rodagem.
Para linhas de cabos com tensões acima de 1000 V, a zona de segurança tem tamanho de 1 m em cada lado dos cabos mais externos.

As linhas de cabos submarinos com tensão de até 1000 V e superiores possuem uma zona de segurança definida por linhas retas paralelas a uma distância de 100 m dos cabos mais externos.

O percurso do cabo é escolhido levando em consideração seu menor consumo e garantindo segurança contra danos mecânicos, corrosão, vibração, superaquecimento e possibilidade de danos aos cabos adjacentes em caso de curto-circuito em um deles.

Na colocação de cabos é necessário observar os raios de curvatura máximos permitidos, cujo excesso leva à violação da integridade do isolamento do núcleo.

É proibida a colocação de cabos no solo sob edifícios, bem como em porões e depósitos.

A distância entre o cabo e as fundações dos edifícios deve ser de pelo menos 0,6 m.

Ao colocar o cabo na zona de plantação, a distância entre o cabo e os troncos das árvores deve ser de no mínimo 2 m, e na zona verde com plantações de arbustos é permitido 0,75 m, menos de 2 m, até o eixo da pista estrada de ferro- não inferior a 3,25 m, e para uma estrada eletrificada - não inferior a 10,75 m.

Ao colocar o cabo paralelo aos trilhos do bonde, a distância entre o cabo e o eixo dos trilhos do bonde deve ser de pelo menos 2,75 m.
Na intersecção de ferrovias e rodovias, bem como de trilhos de bonde, os cabos são colocados em túneis, blocos ou tubulações em toda a largura da zona de exclusão a uma profundidade de pelo menos 1 m do leito da estrada e pelo menos 0,5 m do fundo de valas de drenagem e, na ausência de zona de alienação, os cabos são colocados diretamente no cruzamento ou a uma distância de 2 m em ambos os lados do leito.

Os cabos são colocados em “cobra” com margem igual a 1 - 3% do seu comprimento para excluir a possibilidade de tensões mecânicas perigosas decorrentes de deslocamentos do solo e deformações térmicas. É proibido colocar a ponta do cabo em forma de anéis.

O número de acoplamentos no cabo deve ser o menor, para que o cabo seja colocado em toda a extensão da construção. Para 1 km de cabos, não pode haver mais de quatro acoplamentos para cabos de três núcleos com tensão de até 10 kV com seção transversal de até 3x95 mm 2 e cinco acoplamentos para seções de 3x120 a 3x240 mm 2. Para cabos de núcleo único, não são permitidas mais do que duas mangas por 1 km de linhas de cabo.

Para conexões ou terminações de cabos, as pontas são cortadas, ou seja, a remoção gradual dos materiais de proteção e isolantes. As dimensões do corte são determinadas pelo desenho do acoplamento que será utilizado para conectar o cabo, pela tensão do cabo e pela seção transversal de seus núcleos condutores.
O corte finalizado da extremidade de um cabo de três núcleos com isolamento de papel é mostrado na fig. 15.

A ligação das pontas do cabo com tensão até 1000 V é feita em acoplamentos de ferro fundido (Fig. 16) ou epóxi, e com tensão de 6 e 10 kV - em acoplamentos epóxi (Fig. 17) ou chumbo.


Arroz. 16. Acoplamento em ferro fundido:
1 - bucha superior, 2 - enrolamento de fita de resina, 3 - espaçador de porcelana, 4 - tampa, 5 - parafuso de aperto, 6 - fio terra, 7 - meia bucha inferior, 8 - bucha de conexão

A ligação dos condutores do cabo com tensão até 1000 V é feita por crimpagem na manga (Fig. 18). Para isso, uma luva, um punção e uma matriz, bem como um mecanismo de crimpagem (pinça de pressão, prensa hidráulica, etc.) são selecionados de acordo com a seção transversal dos fios condutores conectados, a superfície interna da luva é limpos até obter brilho metálico com escova de aço (Fig. 18, a), e os fios conectados - com escova - em fitas cardadas (Fig. 18, b). Núcleos redondos de cabos setoriais multifios com alicate universal. Os núcleos são inseridos na manga (Fig. 18, c) de forma que suas extremidades se toquem e fiquem localizadas no meio da manga.

Arroz. 17. Acoplamento epóxi:
1 - bandagem de fio, 2 - corpo de acoplamento, 3 - bandagem de fios ásperos, 4 - espaçador, 5 - enrolamento de núcleo, 6 - fio terra, 7 - conexão de núcleo, 8 - enrolamento de vedação


Arroz. 18. Conexão dos condutores de cobre do cabo por crimpagem:

a - limpeza da superfície interna da bucha com escova de aço, b - decapagem do núcleo com escova de fita cardolent, c - instalação da bucha nos núcleos conectados, d - crimpagem da bucha em prensa, e - finalizado conexão; 1 - manga de cobre, 2 - babado, 3 - escova, 4 - núcleo, 5 - prensa

A manga é instalada nivelada no leito da matriz (Fig. 18, d), a seguir a manga é prensada com duas reentrâncias, uma para cada núcleo (Fig. 18, e). O recuo é feito de forma que a arruela puncionadora no final do processo encoste na extremidade (ombros) da matriz. A espessura residual do cabo (mm) é verificada usando um paquímetro ou paquímetro especial (valor H na Fig. 19):

4,5 ± 0,2 - com seção transversal dos núcleos conectados 16 - 50 mm 2

8,2 ± 0,2 - com seção transversal dos núcleos conectados 70 e 95 mm 2

12,5 ± 0,2 - com seção transversal dos núcleos conectados 120 e 150 mm 2

14,4 ± 0,2 - com seção transversal dos núcleos conectados 185 e 240 mm 2

A qualidade dos contatos do cabo prensado é verificada por inspeção externa. Ao mesmo tempo, é dada atenção aos orifícios de indentação, que devem estar localizados coaxialmente e simetricamente em relação ao meio da manga ou à parte tubular da ponta. Não deve haver rasgos ou rachaduras nos pontos de indentação do punção.

Para garantir a qualidade adequada da crimpagem dos cabos, as seguintes condições de trabalho devem ser atendidas:
usar terminais e mangas cuja seção transversal corresponda ao projeto dos núcleos do cabo a serem terminados ou conectados;
utilizar matrizes e punções correspondentes aos tamanhos padrão das pontas ou mangas utilizadas na crimpagem;
não altere a seção transversal do núcleo do cabo para facilitar a inserção do núcleo na ponta ou manga removendo um dos fios;

não pressurizar sem limpeza prévia e lubrificação com pasta de quartzo-vaselina das superfícies de contato das pontas e mangas dos condutores de alumínio; termine a crimpagem não antes que a arruela puncionadora chegue perto do final da matriz.

Depois de conectar os núcleos do cabo, uma correia de metal é removida entre o primeiro e o segundo entalhes anulares da bainha e uma bandagem de 5-6 voltas de fios ásperos é aplicada na borda do isolamento da correia sob ela, após o que placas espaçadoras são instaladas entre os núcleos para que os núcleos do cabo fiquem a uma certa distância um do outro amigo e da carcaça da embreagem.
As pontas do cabo são colocadas na manga, tendo previamente enrolado I no cabo nos pontos de entrada e saída da manga 5 a 7 camadas de fita de resina, e a seguir fixam ambas as metades da manga com parafusos. O condutor de aterramento, soldado à armadura e ao revestimento do cabo, é conduzido sob os parafusos de fixação e assim fixado firmemente à luva.

As operações de corte das pontas de cabos com tensão de 6 e 10 kV em uma manga de chumbo não diferem muito de operações semelhantes de conexão em uma manga de ferro fundido.

As linhas de cabos podem fornecer uma operação confiável e durável, mas somente se a tecnologia de instalação e todos os requisitos das regras técnicas de operação forem observados.

A qualidade e a confiabilidade dos prensa-cabos e terminações instaladas podem ser melhoradas se o kit de instalação for utilizado. ferramenta necessária e dispositivos para cortar o cabo e conectar os núcleos, aquecer a massa do cabo, etc. Grande importância para melhorar a qualidade do trabalho executado, conta com a qualificação do pessoal.

Para a ligação dos cabos são utilizados conjuntos de rolos de papel, rolos e bobinas de fio de algodão, mas não podem apresentar dobras, locais rasgados e amassados, nem estar sujos.

Esses kits são fornecidos em latas dependendo do tamanho dos acoplamentos por números. O frasco no local de instalação deve ser aberto e aquecido a uma temperatura de 70 - 80 °C antes do uso. Rolos e rolos aquecidos são verificados quanto à ausência de umidade por imersão de fitas de papel em parafina aquecida a uma temperatura de 150°C. Neste caso, não devem ser observados estalos e formação de espuma. Se for detectada umidade, o conjunto de rolos e rolos é rejeitado.
A fiabilidade das linhas de cabos durante o funcionamento é apoiada pela implementação de um conjunto de medidas, incluindo controlo de aquecimento de cabos, inspeções, reparações, testes preventivos.

Para garantir o funcionamento a longo prazo da linha de cabos, é necessário monitorar a temperatura dos núcleos dos cabos, pois o superaquecimento do isolamento provoca envelhecimento acelerado e redução acentuada da vida útil do cabo. A temperatura máxima permitida dos condutores do cabo é determinada pelo projeto do cabo. Assim, para cabos com tensão de 10 kV com isolamento de papel e impregnação viscosa e não fluida, é permitida uma temperatura não superior a 60 ° C; para cabos com tensão de 0,66 - 6 kV com isolamento de borracha e impregnação viscosa e não fluida - 65 ° C; para cabos com tensão de até 6 kV com isolamento plástico (feito de polietileno, polietileno autoextinguível e composto plástico de policloreto de vinila) - 70°C; para cabos com tensão de 6 kV com isolamento de papel e impregnação esgotada - 75°C; para cabos com tensão de 6 kV com plástico (de polietileno vulcanizado ou autoextinguível ou isolamento de papel e impregnação viscosa ou empobrecida - 80°C.

As cargas de corrente permitidas de longo prazo em cabos com isolamento feito de papel impregnado, borracha e plástico são selecionadas de acordo com os GOSTs atuais. As linhas de cabos com tensão de 6 a 10 kV, transportando cargas inferiores às nominais, podem ficar temporariamente sobrecarregadas em uma quantidade que depende do tipo de assentamento. Assim, por exemplo, um cabo colocado no solo e com fator de pré-carga de 0,6 pode ser sobrecarregado em 35% por meia hora, 30% por 1 hora e 15% por 3 horas, e com fator de pré-carga de 0,8 - por 20% por meia hora, 15% - 1 hora e 10% - 3 horas.

Para linhas de cabos em operação há mais de 15 anos, a sobrecarga é reduzida em 10%.

A fiabilidade da linha de cabos depende em grande medida da correta organização da supervisão operacional do estado das linhas e dos seus percursos através de inspeções periódicas. As inspeções programadas permitem identificar diversas violações nos traçados dos cabos (escavações, armazenamento, plantação de árvores, etc.), bem como fissuras e lascas nos isoladores das mangas finais, enfraquecimento das suas fixações, presença de ninhos de pássaros, etc.

Um grande perigo para a integridade dos cabos é a escavação da terra, realizada nas vias ou próximo a elas. Uma organização que opera cabos subterrâneos deve fornecer um observador durante a escavação para evitar danos ao cabo.

De acordo com o grau de perigo de danos aos cabos, a terraplenagem é dividida em duas zonas:

Zona I - terreno localizado no trajeto do cabo ou a uma distância de até 1 m do cabo extremo com tensão acima de 1000 V;

Zona II - terreno localizado a mais de 1 m do cabo mais externo.

Ao trabalhar na zona I é proibido:

utilização de escavadeiras e outras máquinas de movimentação de terras;
a utilização de mecanismos de impacto (mulheres-cunha, mulheres-bola, etc.) a uma distância inferior a 5 m;

a utilização de mecanismos de escavação de solo (britadeiras, martelos elétricos, etc.) até uma profundidade superior a 0,4 m com profundidade normal de colocação de cabos (0,7 - 1 m); terraplenagem em inverno sem aquecimento prévio do solo;

execução do trabalho sem supervisão por um representante da organização que opera o cabo.

Para identificar oportunamente defeitos no isolamento, conexão e terminações dos cabos e evitar falhas repentinas ou destruição dos cabos por correntes de curto-circuito, são realizados testes preventivos de linhas de cabos com tensão aumentada. corrente direta.

Linhas aéreas (VL) são utilizados para transmitir eletricidade por meio de fios colocados ao ar livre e fixados em suportes especiais ou suportes de estruturas de engenharia por meio de isoladores e acessórios. Os principais elementos estruturais das linhas aéreas são fios, cabos de proteção, suportes, isoladores e acessórios lineares. Em condições urbanas, as linhas aéreas são mais utilizadas nas periferias, bem como em áreas de construção até cinco pisos. Os elementos das linhas aéreas devem ter resistência mecânica suficiente, portanto, ao projetá-los, além dos elétricos, também são feitos cálculos mecânicos para determinar não só o material e a seção transversal dos fios, mas também o tipo de isoladores e suportes, o distância entre fios e suportes, etc.

Dependendo da finalidade e local de instalação, existem os seguintes tipos apoia:

intermediário, projetado para suportar fios em seções retas de linhas. A distância entre suportes (vãos) é de 35-45 m para tensões até 1000 V e cerca de 60 m para tensões de 6-10 kV. Os fios são fixados aqui com isoladores de pinos (não firmemente);

âncora, tendo uma estrutura mais rígida e construção sólida, para absorver as forças longitudinais provenientes da diferença de tensão ao longo dos fios e apoiar (em caso de ruptura) todos os fios restantes no vão da ancoragem. Estes suportes também são instalados em trechos retos do percurso (com vão de cerca de 250 m para uma tensão de 6 a 10 kV) e em cruzamentos com diversas estruturas. A fixação dos fios nos suportes das âncoras é feita firmemente aos isoladores de suspensão ou pinos;

terminal, instalado no início e no final da linha. São uma espécie de suporte de ancoragem e devem suportar a tensão unilateral dos fios de ação constante;

angular, instalado em locais onde a direção do percurso muda. Esses suportes são reforçados com escoras ou escoras metálicas;

especial ou transitório, instalado na intersecção de linhas aéreas com estruturas ou obstáculos (rios, ferrovias, etc.). Diferem de outros suportes da mesma linha em altura ou design.

Para a fabricação de suportes utiliza-se madeira, metal ou concreto armado.

Os suportes de madeira, dependendo do projeto, podem ser:

solteiro;

Em forma de A, composta por duas cremalheiras, convergindo na parte superior e divergindo na base;

três pernas, composta por três racks convergindo para o topo e divergindo na base;

Em forma de U, composto por duas cremalheiras conectadas na parte superior por uma travessa horizontal;

Em forma de AP, constituído por dois suportes em forma de A ligados por uma travessa horizontal;

compósito, composto por um rack e um prefixo (enteado), fixado a ele por uma atadura de fio de aço.

Para aumentar a vida útil postes de madeira impregnado com anti-sépticos, retardando significativamente o processo de decomposição da madeira. Em operação, o tratamento antisséptico é realizado através da aplicação de curativo antisséptico nos locais propensos à cárie, com pasta antisséptica espalhando todas as fissuras, junções e cortes.

Os suportes metálicos são feitos de tubos ou perfis de aço, concreto armado - na forma de cremalheiras ocas redondas ou retangulares com seção transversal decrescente em direção ao topo do suporte.

Isoladores e ganchos são usados ​​para fixar linhas aéreas a suportes, e isoladores e pinos são usados ​​para fixá-los a uma travessa. Os isoladores podem ser de porcelana ou de vidro ou de suspensão (nos locais de ancoragem) (Fig. 1, a-c). Eles são firmemente aparafusados ​​​​em ganchos ou pinos usando tampas especiais de polietileno ou estopa embebidas em chumbo vermelho ou óleo secante.

Imagem 1. a - pino 6-10 kV; b - pino 35 kV; dentro - suspenso; g, e - polímero de haste

Os isoladores de linhas aéreas são fabricados em porcelana ou vidro temperado - materiais com alta resistência mecânica e elétrica e resistência às intempéries. Uma vantagem essencial dos isoladores de vidro é que, quando danificados, o vidro temperado é enviado para fora. Isso torna mais fácil encontrar isoladores danificados na linha.

Por design, os isoladores são divididos em pino e suspensão.

Isoladores de pino são utilizados em linhas com tensões de até 1 kV, 6-10 kV e, raramente, 35 kV (Fig. 1, a, b). Eles são fixados aos suportes com ganchos ou alfinetes.

Isoladores de suspensão (Fig. 1, c) são usados ​​​​em linhas aéreas com tensão de 35 kV e superior. São compostos por uma parte isolante de porcelana ou vidro 1, uma tampa de ferro dúctil 2, uma haste metálica 3 e um ligante de cimento 4. Os isoladores de suspensão são montados em guirlandas, que são de suporte (nos suportes intermediários) e de tensão (nos suportes de ancoragem). O número de isoladores em uma string é determinado pela tensão da linha; 35 kV - 3-4 isoladores, 110 kV - 6-8.

Isoladores poliméricos também são utilizados (Fig. 1, d). São um elemento de haste feito de fibra de vidro, sobre o qual é colocada uma camada protetora com nervuras de fluoroplástico ou borracha de silicone:

Os requisitos de resistência mecânica suficiente são impostos aos fios das linhas aéreas. Eles podem ser de fio único ou múltiplo. Os fios de aço monofio são utilizados exclusivamente para linhas com tensão de até 1000 V; fios trançados feitos de aço, bimetal, alumínio e suas ligas tornaram-se predominantes devido ao aumento da resistência mecânica e flexibilidade. Na maioria das vezes, em linhas aéreas com tensões de até 6-10 kV, são usados ​​​​fios trançados de alumínio grau A e fios de aço galvanizado grau PS.

Fios de aço-alumínio (Fig. 2, c) são utilizados em linhas aéreas com tensões acima de 1 kV. São produzidos com diferentes proporções de seções de peças de alumínio e aço. Quanto menor for essa relação, maior será a resistência mecânica do fio e por isso é utilizado em áreas com condições climáticas mais severas (com maior espessura da parede de gelo). O grau dos fios de aço-alumínio indica as seções das peças de alumínio e aço, por exemplo, AC 95/16.

Figura 2. a - visão geral de um fio trançado; b - seção de fio de alumínio; in - seção de fio de aço-alumínio

Fios feitos de ligas de alumínio (AN - não tratados termicamente, AJ - tratados termicamente) apresentam maior resistência mecânica em relação ao alumínio e quase a mesma condutividade elétrica. Eles são usados ​​​​em linhas aéreas com tensão acima de 1 kV em áreas com espessura de parede de gelo de até 20 mm.

Os fios são dispostos de várias maneiras. Em linhas de circuito único, eles geralmente estão dispostos em um triângulo.

Atualmente, os chamados fios isolados autoportantes (SIP) com tensão de até 10 kV são amplamente utilizados. Em uma linha de 380 V, os fios consistem em um fio condutor desencapado, que é zero, três fios de linha isolados e um fio isolado para iluminação externa. Fios isolados lineares são enrolados em torno de um fio neutro portador. O fio transportador é de aço-alumínio e os fios de linha são de alumínio. Estes últimos são revestidos com polietileno estabilizado ao calor (reticulado) resistente à luz (fio tipo APV). As vantagens das linhas aéreas com fios isolados sobre as linhas com fios desencapados incluem a ausência de isoladores nos suportes, o aproveitamento máximo da altura do suporte para pendurar os fios; não há necessidade de cortar árvores na área onde a linha passa.

Para ramais de linhas com tensão de até 1000 V até entradas de edifícios, são utilizados fios isolados da marca APR ou AVT. Eles têm uma transportadora Corda de aço e isolamento à prova de intempéries.

Os fios são fixados aos suportes de diversas maneiras, dependendo de sua localização no isolador. Nos suportes intermediários, os fios são fixados aos isoladores dos pinos com pinças ou fio de tricô do mesmo material do fio, sendo que este último não deve apresentar dobras no ponto de fixação. Os fios localizados na cabeça do isolador são presos com malha de cabeça, no pescoço do isolador - com malha lateral.

Nas âncoras, suportes de canto e finais, os fios com tensão de até 1000 V são fixados torcendo os fios com o chamado “plug”, fios com tensão de 6 a 10 kV - com um laço. Nos apoios de âncora e de canto, nos pontos de transição de ferrovias, calçadas, trilhos de bonde e nos cruzamentos com diversas linhas de energia e linhas de comunicação, é utilizada uma suspensão dupla de fios.

A conexão dos fios é feita com pinças planas, conector oval crimpado, conector oval torcido com dispositivo especial. Em alguns casos, a soldagem é utilizada com cartuchos de termite e um aparelho especial. Para fios de aço sólidos, a soldagem por sobreposição pode ser aplicada usando pequenos transformadores. Nos vãos entre os apoios não é permitida a existência de mais de duas ligações de fios, e nos vãos das intersecções de linhas aéreas com estruturas diversas não é permitida a ligação de fios. Nos apoios, a ligação deve ser feita de forma que não sofra esforços mecânicos.

Os acessórios de linha são utilizados para fixar fios a isoladores e isoladores a suportes e são divididos nos seguintes tipos principais: braçadeiras, acessórios de acoplamento, conectores, etc.

As pinças servem para fixar fios e cabos e fixá-los nas guirlandas de isoladores e são divididas em suporte, suspensas em suportes intermediários, e tensionadas, utilizadas em suportes tipo âncora (Fig. 3, a, b, c).

Figura 3 a - braçadeira de suporte; b - braçadeira de tensão do parafuso; c - pinça de tensão prensada; g - guirlanda de suporte de isoladores; d - suporte remoto; e - conector oval; g - conector prensado

Os acessórios de acoplamento são projetados para pendurar guirlandas em suportes e conectar guirlandas de múltiplas correntes entre si e incluem suportes, brincos, alças e balancins. O suporte serve para fixar a guirlanda na travessia do suporte. A guirlanda de suporte (Fig. 3, d) é fixada na travessa do suporte intermediário com o auxílio de um brinco 1, que é inserido na tampa do isolador de suspensão superior 2 pelo outro lado.

Os conectores são usados ​​para conectar seções individuais de fio. Eles são ovais e prensados. Nos conectores ovais, os fios são crimpados ou torcidos (Fig. 3, f). Conectores compressíveis (Fig. 3, g) são usados ​​para conectar fios de grandes seções transversais. Nos fios de aço-alumínio, as peças de aço e alumínio são prensadas separadamente.

Os cabos, juntamente com os centelhadores, pára-raios e dispositivos de aterramento, servem para proteger as linhas contra descargas atmosféricas. São suspensos acima dos fios de fase em linhas aéreas com tensão igual ou superior a 35 kV, dependendo da área de atuação do raio e do material dos suportes, que é regulamentado pelas “Normas de Instalações Elétricas”. Os cabos de iluminação são geralmente feitos de aço, mas quando usados ​​como canais de comunicação de alta frequência, são feitos de aço e alumínio. Nas linhas de 35-110 kV, o cabo é fixado em suportes intermediários de metal e concreto armado sem isolamento do cabo.

Para proteger contra sobretensões atmosféricas seções de linhas aéreas com nível de isolamento reduzido em comparação com o resto da linha, são utilizados pára-raios tubulares.

Todos os suportes metálicos e de concreto armado são aterrados na linha aérea, na qual são suspensos os cabos de proteção contra raios ou instalados outros dispositivos de proteção contra raios (pára-raios, centelhadores) de linhas de 6 a 35 kV. Nas linhas até 1 kV com neutro solidamente aterrado, os ganchos e pinos dos fios de fase instalados em suportes de concreto armado, bem como as ferragens desses suportes, devem ser conectados ao fio neutro.

Decifrando linhas de energia - uma abreviatura da frase "linha de energia". linha de energia é componente essencial sistemas de energia, que serve para transferir eletricidade dos dispositivos geradores para a distribuição, conversor e, em última instância, para os consumidores.

Classificação

A transmissão da energia elétrica é feita por meio de fios metálicos, onde o cobre ou o alumínio atuam como condutores. O método de fiação é diferente:

• Por via aérea - por linhas aéreas;
• No solo (água) - cabos;
• linhas de gás.

Os tipos de linhas de energia listados são os principais. Experimentos estão sendo realizados em transmissão de energia sem fio, mas atualmente este método não é amplamente difundido na prática, com exceção de dispositivos de baixa potência.

Linhas elétricas aéreas

As linhas elétricas aéreas, linhas de alta tensão, são caracterizadas por alta complexidade. Seu projeto e procedimento de operação são regulamentados por documentação especial. As linhas aéreas caracterizam-se pelo facto de a electricidade ser transmitida através de fios colocados ao ar livre. Para garantir a segurança e reduzir perdas, a composição das linhas aéreas é bastante complicada.

Composição VL

O que é VL? Esta não é uma linha de alta tensão, como às vezes se acredita. VL é todo um complexo de estruturas e equipamentos. Os principais elementos que compõem qualquer linha de energia:

• Fios condutores de corrente;
• Suportes de rolamento;
• Isoladores.

Outros componentes também são importantes, mas seu tipo, nomenclatura e quantidade dependem de vários fatores:

• acessórios;
• Cabos de proteção contra raios;
• Dispositivos de aterramento;
• Descarregadores;
• Dispositivos de seccionamento;
• Marcação de advertência de aeronaves;
• Equipamentos auxiliares (equipamentos para sobreposição de comunicação, controle remoto);
• Linha de comunicação de fibra óptica.

Os acessórios incluem fixadores para conectar isoladores, fios, fixando-os em suportes.

Para a sua informação. Pára-raios, dispositivos de aterramento e proteção contra raios servem para garantir a segurança e aumentar a confiabilidade em caso de picos de energia, inclusive durante trovoadas.

Os dispositivos de seccionamento permitem desligar parte da linha de transmissão de energia durante o período de trabalhos de rotina ou de emergência.

Os equipamentos de comunicação de alta frequência e fibra óptica são projetados para despachar monitoramento e controle remoto da operação da linha, dispositivos de seccionamento, subestações e dispositivos de distribuição.

Documentos que regulamentam linhas aéreas

Os principais documentos que regulamentam qualquer linha de transmissão de energia são códigos de construção e normas (SNiP), bem como as Normas para instalação de instalações elétricas PUE. Esses documentos regulamentam o projeto, construção, construção e operação de linhas elétricas aéreas.

Classificação LV

Uma grande variedade de designs e tipos de linhas aéreas permite distinguir grupos nelas, unidos por características comuns.

Por tipo de corrente

A maioria das linhas de transmissão existentes são projetadas para trabalhar com corrente alternada, o que se deve à simplicidade de conversão da tensão em magnitude.

Certos tipos de linhas operam com corrente contínua. Destinam-se a algumas áreas de aplicação (alimentação da rede de contatos, potentes consumidores DC), mas o comprimento total é pequeno, apesar das menores perdas nos componentes capacitivos e indutivos.

Por nomeação

• Intersistema (distante) - para combinar vários sistemas de energia. Estes incluem linhas aéreas de 500 kV e superiores;
• Tronco - para combinar usinas em uma rede dentro do mesmo sistema de energia e fornecer eletricidade às subestações nodais;
• Distribuição - para comunicação de grandes empresas e assentamentos com subestações nodais;
• CV dos consumidores agrícolas;
• Rede de distribuição urbana e rural.

De acordo com o modo de operação dos neutros nas instalações elétricas

• Redes com neutro aterrado;
• Redes com neutro isolado;
• Com neutro aterrado ressonantemente;
• Com neutro efetivamente aterrado.

De acordo com o modo de operação dependendo da condição mecânica

O principal modo de operação da linha aérea é normal, quando todos os fios e cabos estão em boas condições. Pode haver casos em que alguns fios estejam faltando, mas a linha de energia esteja funcionando:

• Com ruptura total ou parcial - modo de emergência;
• Durante a instalação de fios, suportes - modo de instalação.

Os principais elementos das linhas aéreas

• Rota - a localização do eixo da linha de energia em relação à superfície terrestre;
• Fundação de suporte - estrutura no solo, sobre a qual repousa o suporte, transferindo para ela a carga das influências externas;
• Comprimento do vão - a distância entre os centros dos apoios adjacentes;
• Sag - distância entre o ponto inferior do fio e a reta condicional entre os pontos de suspensão dos fios;
• Bitola do fio - a distância da parte inferior do fio ao solo.

Linhas de energia a cabo

O que é uma linha de energia a cabo? Este tipo de linhas de energia difere das linhas aéreas porque os fios das diferentes fases são isolados e combinados em um único cabo.

De acordo com as condições de passagem

De acordo com as condições de aprovação do CL são divididos em:

• Subterrâneo;
• Embaixo da agua;
• Por edifícios.

estruturas de cabos

Além do cabo poder estar na água ou na terra, parte dele deve passar por estruturas de cabos, que incluem:

• canais a cabo;
• câmera a cabo;
• eixo do cabo;
• Piso duplo;
• galeria de cabos.

Esta lista está incompleta, a principal diferença entre as estruturas de cabos e outras é que se destinam exclusivamente à instalação de cabos juntamente com dispositivos de fixação, acoplamentos de potência e ramais.

Por tipo de isolamento

As linhas de cabos com isolamento sólido mais utilizadas:

• PVC;
• Papel-óleo;
• Borracha-papel;
• Polietileno (polietileno reticulado);
• Etileno-propileno.

Menos comuns são os isolamentos de líquidos e gases.

Perdas em linhas de energia

As perdas nas linhas de transmissão têm natureza diferente e são divididas em:

• Perda de aquecimento:
• Perdas Corona:
• Perdas por emissão de rádio;
• Perdas de transmissão de potência reativa.

Suportes de linhas de transmissão de energia e outros elementos

O principal elemento de fixação dos fios de uma linha de energia é um suporte. As torres de transmissão de energia são divididas em dois tipos:

• Âncora (terminal), onde estão localizados os dispositivos de fixação e tensionamento do fio;
• Intermediário.

Os suportes podem ser instalados diretamente no solo ou na fundação. De acordo com o material de fabricação:

• De madeira;
• aço;
• Concreto reforçado.

Isoladores e acessórios

Os isoladores são projetados para fixar e isolar fios de linhas de transmissão de energia. Os isoladores de suspensão ganharam a maior vantagem, pois permitem fazer qualquer comprimento de elementos individuais, dependendo das necessidades. Via de regra, quanto maior a tensão em kV, maior será o comprimento da cadeia de isoladores.

Feito de:

• Porcelana;
• vidro;
• materiais poliméricos.

Os acessórios são utilizados para conectar cadeias de isoladores, fixando-os em suportes e fios. Nas linhas de cabos, os acessórios também incluem acoplamentos.

Dispositivos de proteção

Pára-raios, pára-raios e dispositivos de aterramento são usados ​​como proteção. O aterramento dos postes metálicos é realizado fixando mecanicamente a estrutura de suporte ao circuito de aterramento. O aterramento dos suportes de concreto armado é especialmente importante, pois em caso de fuga de corrente, esta começa a fluir pela armadura de concreto, causando um efeito destrutivo. Os danos causados ​​ao suporte não serão visualmente visíveis.

Importante! Para melhor proteção o fio de segurança é colocado acima de todos os outros.

Especificações

Especificações técnicas As linhas de transmissão de energia não dependem apenas da tensão e potência transmitidas. Os seguintes fatores devem ser levados em consideração:

• Cidade ou área não residencial;
• Condições climáticas dominantes (faixa de temperatura, velocidade do vento);
• Condição do solo (sólido, móvel).

O que é uma linha de energia? Qualquer linha de energia é uma fonte poderosa de campo eletromagnético. As linhas de alta tensão localizadas perto das habitações afetam negativamente a saúde. Determinar o dano mínimo à saúde e ambiente desempenha um papel importante no projeto de linhas de energia.

Cálculos técnicos são feitos para determinar qual tipo de linha deve ser utilizada para obter a maior eficiência.

Vídeo

A indústria em rápido desenvolvimento exige a introdução de instalações modernas para a geração e transmissão de eletricidade.

As linhas de cabos são integradas ao sistema de comunicação por cabo, que é a base de um grande sistema de energia.

Linhas elétricas aéreas e por cabo são usadas na construção moderna. característica positiva linhas de cabos, é a possibilidade de sua implementação em locais inacessíveis. Recentemente, as linhas aéreas foram ousadamente substituídas pelas de cabo, devido à limitação dos terrenos - necessários para a instalação de suportes de fixação.

Características técnicas dos cabos de alimentação

De acordo com GOST, os cabos são produzidos para fins de energia e controle. As linhas de energia a cabo são projetadas para transmitir e distribuir eletricidade em instalações elétricas. Controle - utilizado para organizar circuitos de controle, transmissão de sinais, controle remoto e automação. As linhas de transmissão elétrica (LT) de 6 a 10 kV e mais são realizadas por um cabo de alimentação.

No interior do SC podem existir 1, 2, 3 ou 4 núcleos isolados, hermeticamente fechados com película protetora (Fig. 1).

Fig.1 IC "AAB" de três núcleos: núcleos de 1 segmento; 2,3,4 - material isolante; Concha 5 hermética; 6,7,8 - a capa protetora final.

Os condutores condutores de corrente são de origem alumínio e cobre, na construção do SC, normalmente é utilizado material alumínio. Os núcleos podem ser multifios e monofios (na marcação é adicionado o valor “ozh”).

Isolamento. Na fabricação do cabo é realizado o isolamento do núcleo, podendo ser feito com borracha especial, papel ou material plástico. Para estruturas de suporte, na maioria das vezes, o isolamento é feito de material plástico e papel impregnado com uma composição especial.

Para cabos com tensão de até 10 kV, cada núcleo é isolado separadamente (isolamento de papel). Em seguida, é realizado o isolamento da correia - todos os núcleos são isolados da bainha juntos. As lacunas entre os núcleos são preenchidas com maços de papel.

A referida técnica de isolamento diminui o diâmetro do cabo, dotando-o da resistência elétrica necessária.

Escudo protetor . Utilizado como material de vedação, evitando danos à estrutura do cabo em caso de fatores externos.

O shell pode ser feito:

• muitas vezes feito de alumínio;
• chumbo (para cabos de energia na água);
• borracha (borracha de policloropreno);
• plástico (material de cloreto de polivinila).

camada protetora. Desempenha suas funções em relação ao revestimento do cabo. Serve como barreira contra influências externas, protege a estrutura interna contra danos mecânicos e corrosão. Dependendo da finalidade do cabo, sua capa protetora pode consistir em uma almofada, uma armadura e uma capa externa.

Estruturas blindadas são utilizadas na criação de linhas de energia a cabo , usado para colocar na água e na terra. Sua camada protetora, externamente, é fornecida com uma camada adicional que protege contra influências químicas.

Regras de rotulagem

A marcação dos cabos de potência é composta por símbolos que indicam o material utilizado na fabricação: núcleos, isolamento, bainha e camada protetora. O nome é muito importante na escolha de cabos para instalação de linhas aéreas e de energia.

O uso de condutores de cobre não tem simbolismo, alumínio - no início do nome, marcado com a letra “A”.

A designação também não possui isolamento de papel, todos os demais materiais isolantes:

• P - polietileno;
• B - cloreto de polivinila;
• R - isolamento de borracha.

O seguinte símbolo corresponde ao material do qual é feita a capa protetora:

• A - alumínio;
• B - cloreto de polivinila;
• C - chumbo;
• P - polietileno;
• R - borracha.

A marcação termina com letras indicando o tipo de camada protetora:

• G - não há blindagem e revestimento de barreira externa;
• (D) - camada de alumínio corrugado;
• T - camada reforçada de chumbo;
• Shv - uma camada lisa de alumínio em uma mangueira de PVC.

A letra “B” no final da marcação é um cabo com impregnação esgotada. Os cabos de energia com isolamento impregnado esgotado e bainha de chumbo são colocados em rotas com diferença de altura de até 100 m, sendo excluídas restrições ao usar bainha de alumínio na construção.

A letra “C” - indica a utilização de papel isolante impregnado com massa não drenante à base de ceresina. Este tipo de cabo é usado para organizar linhas de energia em rotas com forte inclinação. Sem restrições às mudanças de elevação. Após a marcação das letras, são colocados números que indicam a seção transversal dos núcleos condutores.

Instalação de linhas de cabos

A instalação de linhas elétricas de alta tensão pode ser realizada tanto no interior como no exterior dos edifícios.

As linhas de energia aéreas e por cabo apresentam diferenças significativas entre si. VL - utilizado para transmitir energia ou distribuí-la através de fios que passam ao ar livre. As linhas de cabos aéreos são fixadas aos suportes por meio de suportes e acessórios.

As linhas de energia dos cabos são instaladas:

• Em trincheiras de terra. Para evitar danos ao novo cabo quando colocado em valas, o fundo da vala é coberto com uma camada de areia ou terra soprada pelo vento. Assim, fazem uma almofada macia de 10 cm de espessura. Após a colocação do cabo subterrâneo, ela é coberta com uma camada de terra macia de 10 cm de espessura. Sobre ela são colocadas lajes de concreto, necessárias para evitar danos mecânicos, o fosso é coberto e abarrotado de terra.

As linhas de cabos subterrâneos, além de suas vantagens, apresentam uma grande desvantagem. Se o sistema de cabos estiver danificado, será necessário abrir a vala, bloquear a estrada ou zona pedonal. Apesar disso, a colocação de cabos elétricos em valas é frequentemente utilizada no interior de conjuntos habitacionais.

• em tubos de cimento-amianto . Novas linhas de cabos podem ser instaladas sob as estradas e áreas de pedestres usando tubos de amianto.

De 6 a 10 tubos são colocados em valas de terra, poços são construídos a uma distância de 25 a 75 metros, através dos quais são montados cabos de energia.

Vantagens principais este método juntas é proteger as linhas de energia dos cabos contra danos. Eficiência e facilidade de substituição de um trecho de um sistema de cabos danificado, sem necessidade de abertura de áreas de pedestres. Mas o custo desse projeto é bastante alto.

• Em túneis e esgotos subterrâneos . Este tipo de projeto de linha de cabo foi desenvolvido devido à limitada capacidade necessária das empresas industriais das cidades modernas.

Este método de colocação permite procurar rapidamente danos e realizar trabalhos de reparação em tempo útil. Parte da linha de cabo danificada pode ser facilmente substituída por uma nova, após o que os acoplamentos são montados nas bordas da inserção. A desvantagem é o mau resfriamento do cabo de alimentação, que deve ser levado em consideração na escolha de um trecho.

As linhas de comunicação por cabo são colocadas em coletores. Se no projeto linha de cabo conexão cruzar com outro sistema de cabos, ele deverá estar localizado um nível acima do cabo de alimentação. E as linhas de cabos de alta tensão devem passar para um nível inferior, sob um cabo de tensão mais baixa.

Passaporte para uma linha de cabo existente

O cabo da linha de alimentação deve possuir uma ficha técnica para registrar o estado técnico do sistema. Uma amostra pode ser baixada no passaporte da linha de cabos na Internet, os dados dos testes realizados são inseridos pelo engenheiro responsável pela execução do trabalho operacional. Há um registro de trabalho de reparação, sobre o aparecimento de danos mecânicos e de corrosão.

É criado um arquivo para o projeto da linha de cabos, no qual é coletada toda a documentação técnica subsequente. Além do passaporte, inclui: protocolos, atos, marcas de danos, cálculo de perdas de cabos, dados de cargas e sobrecargas na linha.

Segurança do trabalho na zona protegida de linhas de energia

A zona de segurança das linhas elétricas aéreas, segundo SNIP e PUE, é um espaço que percorre as linhas instaladas. vertical planos paralelos, localizados em ambos os lados da linha, limitam o espaço.

Para linhas de cabos subterrâneas, é criado um espaço de segurança em um terreno, limitado por planos verticais paralelos em ambos os lados da linha (distância de um metro dos cabos mais externos).

Linha elétrica aérea(VL) - dispositivo destinado à transmissão ou distribuição de energia elétrica através de fios com bainha isolante de proteção (VLZ) ou fios desencapados (VL) localizados ao ar livre e fixados por meio de travessas (suportes), isoladores e lineares acessórios para suportes ou outras estruturas de engenharia (pontes, viadutos). Os principais elementos do VL são:

• fios;
• cabos de proteção;
• um suporte que sustenta fios e montículos a uma certa altura acima do solo ou do nível da água;
• isoladores que isolam os fios do corpo do suporte;
• armadura linear.

Os portais lineares dos dispositivos de distribuição são considerados o início e o fim da linha aérea. De acordo com o dispositivo construtivo, as linhas aéreas são divididas em circuito único e multi-circuito, via de regra, 2 circuitos.

Normalmente, uma linha aérea consiste em três fases, portanto os suportes de linhas aéreas de circuito único com tensão acima de 1 kV são projetados para pendurar fios trifásicos (um circuito) (Fig. 1), seis fios são suspensos nos suportes de linhas aéreas de circuito duplo (dois circuitos paralelos). Se necessário, um ou dois cabos de proteção contra raios são suspensos acima dos fios de fase. De 5 a 12 fios são suspensos nos suportes da linha aérea da rede de distribuição com tensão de até 1 kV para alimentar diversos consumidores com uma linha aérea (iluminação externa e interna, energia elétrica, cargas domésticas). Uma linha aérea com tensão de até 1 kV com neutro aterrado, além das fases, é equipada com fio neutro.

Arroz. 1. Fragmentos de linhas aéreas de 220 kV:a - cadeia única; b - cadeia dupla

Os fios das linhas de transmissão aéreas são feitos principalmente de alumínio e suas ligas, em alguns casos de cobre e suas ligas, são feitos de fio trefilado a frio com resistência mecânica suficiente. No entanto, os mais utilizados são os fios multifios feitos de dois metais com boa características mecânicas e custo relativamente baixo. Os fios deste tipo incluem fios de aço-alumínio com uma proporção de área de seção transversal de peças de alumínio e aço de 4,0 a 8,0. Exemplos de localização de fios de fase e cabos de proteção contra raios são mostrados na fig. 2, e os parâmetros de projeto da linha aérea de uma faixa padrão de tensões são dados na tabela. 1.

Arroz. 2.: uma - triangular; b - horizontal; in - "barril" hexagonal; d - reverter "árvore de Natal"

Tabela 1. Parâmetros estruturais de linhas aéreas

Para todas as opções acima para a localização dos fios de fase nos suportes, é característico um arranjo assimétrico dos fios entre si. Conseqüentemente, isso leva a reatância e condutividade desiguais de diferentes fases, devido à indutância mútua entre os fios da linha e, como resultado, à assimetria tensões de fase e queda de tensão.

Para igualar a capacitância e a indutância de todas as três fases do circuito, é utilizada uma transposição de fios na linha de energia, ou seja, mudam mutuamente sua localização em relação um ao outro, enquanto cada fio de fase passa um terço do caminho (Fig. 3). Um desses movimentos triplos é chamado de ciclo de transposição.

Arroz. 3. Esquema do ciclo completo de transposição de trechos de uma linha aérea: Fios 1, 2, 3 fases

A transposição dos fios de fase de uma linha aérea com fios desencapados é utilizada para tensão igual ou superior a 110 kV e com comprimento de linha igual ou superior a 100 km. Uma das opções de montagem dos fios em suporte de transposição é mostrada na fig. 4. Ressalta-se que a transposição de fios condutores às vezes é utilizada em linhas de cabos, além tecnologias modernas o projeto e a construção de linhas aéreas permitem implementar tecnicamente o controle dos parâmetros da linha (linhas autocompensadas controladas e linhas aéreas compactas sobre alta voltagem).

Arroz. 4.

Os fios e cabos de proteção da linha aérea em determinados locais devem ser fixados rigidamente nos isoladores de tensão dos suportes de ancoragem (suportes finais 1 e 7, instalados no início e no final da linha aérea, conforme mostrado na Fig. 5 e esticados para entre os suportes de ancoragem são instalados suportes intermediários, necessários para sustentar fios e cabos, com o auxílio de guirlandas de isoladores com pinças de suporte, em uma determinada altura (suportes 2, 3, 6), instalados em seção reta de linhas aéreas; angular (apoios 4 e 5), instalado nas curvas da linha aérea; transitório (apoios 2 e 3) instalado no vão da linha aérea atravessando qualquer obstáculo natural ou estrutura de engenharia, por exemplo, uma ferrovia ou autoestrada.

Arroz. 5.

A distância entre os suportes de ancoragem é chamada de vão de ancoragem da linha elétrica aérea (Fig. 6). A distância horizontal entre os pontos de fixação do fio em suportes adjacentes é chamada de comprimento do vão. eu . Um esboço do vão da linha aérea é mostrado na fig. 7. O comprimento do vão é escolhido principalmente por razões econômicas, exceto para vãos de transição, levando em consideração tanto a altura dos apoios quanto a flacidez dos fios e cabos, bem como a quantidade de apoios e isoladores ao longo de todo o comprimento do vão aéreo linha.

Arroz. 6.: 1 - guirlanda de suporte de isoladores; 2 - guirlanda de tensão; 3 - suporte intermediário; 4 - suporte de âncora

A menor distância vertical do solo ao fio em sua maior curvatura é chamada de bitola de linha ao solo - h . A bitola da linha deve ser mantida para todas as tensões nominais, levando em consideração o risco de fechamento do entreferro entre os condutores de fase e o ponto mais alto da área. É também necessário ter em conta os aspectos ambientais do impacto das elevadas intensidades dos campos electromagnéticos nos organismos vivos e nas plantas.

O maior desvio do fio de fase f n ou fio terra f t da horizontal sob a ação de uma carga uniformemente distribuída de sua própria massa, a massa de gelo e a pressão do vento é chamada de afundamento. Para evitar amarração dos fios, a lança de arqueamento do cabo é menor que a lança de arqueamento do fio em 0,5 - 1,5 m.

Os elementos estruturais das linhas aéreas, como fios de fase, cabos, guirlandas de isoladores, possuem uma massa significativa, de modo que as forças que atuam em um suporte chegam a centenas de milhares de newtons (N). As forças de tração no fio provenientes do peso do fio, o peso das guirlandas de tensão dos isoladores e das formações de gelo são direcionadas para baixo ao longo da normal, e as forças devidas à pressão do vento são direcionadas ao longo da normal, afastando-se do vetor de fluxo do vento , como mostrado na Fig. 7.

Arroz. 7.

Para reduzir a resistência indutiva e aumentar largura de banda Uso de linhas aéreas de longa distância várias opções linhas de transmissão compactas, cuja característica é a distância reduzida entre os fios de fase. As linhas de transmissão de energia compactas possuem um corredor espacial mais estreito, um menor nível de intensidade do campo elétrico ao nível do solo e permitem a implementação técnica de controle de parâmetros de linha (linhas autocompensadas controladas e linhas com configuração de fase dividida não convencional).

2. Cabo de linha de energia

Linha de energia por cabo (KL) consiste em um ou mais cabos e acessórios de cabos para conexão de cabos e para conexão de cabos a aparelhos elétricos ou barramentos de comutadores.

Ao contrário das linhas aéreas, os cabos são colocados não só no exterior, mas também no interior (Fig. 8), no solo e na água. Portanto, os CRs ficam expostos à umidade, à agressividade química da água e do solo, aos danos mecânicos durante as obras de terraplenagem e ao deslocamento do solo durante fortes chuvas e inundações. O projeto do cabo e as estruturas para assentamento do cabo devem fornecer proteção contra os impactos especificados.

Arroz. 8.

De acordo com o valor da tensão nominal, os cabos são divididos em três grupos: cabos baixa voltagem (até 1 kV), cabos voltagem média(6…35 kV), cabos alta voltagem(110 kV e acima). De acordo com o tipo de corrente, eles distinguem Cabos CA e CC.

Os cabos de energia são feitos fio único, dois fios, três fios, quatro fios e cinco fios. Os cabos de alta tensão são feitos de núcleo único; dois núcleos - cabos DC; três núcleos - cabos de média tensão.

Os cabos de baixa tensão são feitos com até cinco núcleos. Esses cabos podem ter núcleos monofásicos, bifásicos ou trifásicos, bem como núcleo zero de trabalho. N e zero condutor de proteção RÉ ou núcleo combinado de trabalho e proteção zero CANETA .

De acordo com o material dos núcleos condutores, os cabos com condutores de alumínio e cobre. Devido à escassez de cobre, os cabos com condutores de alumínio são os mais utilizados. Usado como material isolante papel para cabo impregnado com colofónia oleosa, plástico e borracha. Existem cabos com impregnação normal, impregnação esgotada e impregnação com composição anti-gotejamento. Os cabos com impregnação esgotada ou não drenante são colocados ao longo de um percurso com grande diferença de altura ou ao longo de trechos verticais do percurso.

Cabos de alta tensão são feitos cheio de óleo ou cheio de gás. Nestes cabos, o isolamento de papel é preenchido com óleo ou gás pressurizado.

A proteção do isolamento contra o ressecamento e a entrada de ar e umidade é garantida pela imposição de uma concha hermética ao isolamento. A proteção do cabo contra possíveis danos mecânicos é fornecida pela armadura. Para proteção contra a agressividade do ambiente externo, é utilizada uma capa protetora externa.

Ao estudar linhas de cabos, é aconselhável observar cabos supercondutores para linhas de energia cujo design é baseado no fenômeno da supercondutividade. De forma simplista, o fenômeno supercondutividade em metais pode ser representado da seguinte forma. As forças repulsivas de Coulomb atuam entre os elétrons como entre partículas com carga semelhante. No entanto, em temperaturas ultrabaixas para materiais supercondutores (e estes são 27 metais puros e um grande número de ligas e compostos especiais), a natureza da interação dos elétrons entre si e com a rede atômica muda significativamente. Como resultado, torna-se possível a atração de elétrons e a formação dos chamados pares de elétrons (Cooper). O aparecimento destes pares, o seu aumento, a formação de um “condensado” de pares de electrões explica o aparecimento da supercondutividade. À medida que a temperatura aumenta, alguns dos elétrons são excitados termicamente e entram em um único estado. A uma certa temperatura chamada crítica, todos os elétrons tornam-se normais e o estado de supercondutividade desaparece. A mesma coisa acontece quando a tensão aumenta. magnéticola. As temperaturas críticas de ligas e compostos supercondutores usados ​​em engenharia são 10–18 K, ou seja, de –263 a –255°С.

Os primeiros projetos, modelos experimentais e protótipos desses cabos em bainhas criostáticas corrugadas flexíveis foram implementados apenas nas décadas de 70-80 do século XX. Fitas baseadas em um composto intermetálico de nióbio com estanho, resfriado com hélio líquido, foram utilizadas como supercondutores.

Em 1986, o fenômeno foi descoberto supercondutividade de alta temperatura, e já no início de 1987 foram obtidos condutores deste tipo, que são materiais cerâmicos, cuja temperatura crítica foi elevada para 90 K. A composição aproximada do primeiro supercondutor de alta temperatura YBa 2 Cu 3 O 7–d (d< 0,2). Такой сверхпроводник представляет собой неупорядоченную систему мелких кристаллов, имеющих размер от 1 до 10 мкм, находящихся в слабом электрическом контакте друг с другом. К концу XX века были начаты и к этому времени достаточно продвинуты работы по созданию сверхпроводящих кабелей на основе высокотемпературных сверхпроводников. Такие кабели принципиально отличаются от своих предшественников. Жидкий азот, применяемый для охлаждения, на несколько порядков дешевле гелия, а его запасы практически безграничны. Очень важным является то, что жидкий азот при рабочих давлениях 0,8 - 1 МПа является прекрасным диэлектриком, превосходящим по своим свойствам пропиточные составы, используемые в традиционных кабелях.

Estudos de viabilidade mostram que os cabos supercondutores de alta temperatura serão mais eficientes em comparação com outros tipos de transmissão de energia já com uma potência transmitida superior a 0,4 - 0,6 GVA, dependendo da aplicação real. Espera-se que cabos supercondutores de alta temperatura sejam usados ​​no futuro no setor de energia como condutores de corrente em usinas de energia com capacidade superior a 0,5 GW, bem como buchas profundas em megacidades e grandes complexos de uso intensivo de energia. Ao mesmo tempo, é necessário avaliar de forma realista os aspectos económicos e toda a gama de trabalhos para garantir a fiabilidade de tais cabos em funcionamento.

No entanto, importa referir que durante a construção de novos e reconstrução de antigos cabos, é necessário orientar-se pelas disposições do PJSC Rosseti, segundo as quais é proibida a utilização :

• cabos de alimentação que não atendem aos requisitos atuais para segurança contra incêndios e emitindo grandes concentrações de produtos tóxicos durante a combustão;
• cabos com isolamento de papel-óleo e preenchidos com óleo;
• cabos fabricados com a tecnologia de reticulação de silanol (as composições reticuláveis ​​de silanol contêm grupos silano organofuncionais enxertados, e a reticulação da cadeia molecular do polietileno (PE), levando à formação de uma estrutura espacial, neste caso ocorre devido ao silício-oxigênio-silício (Si-O-Si), e não carbono-carbono (C-C), como é o caso da reticulação com peróxido).

Os produtos de cabos, dependendo dos designs, são divididos em cabos , fios E cabos .

Cabo- um produto elétrico de fábrica totalmente pronto para uso, constituído por um ou mais núcleos condutores isolados (condutores), envoltos, em regra, por uma bainha metálica ou não metálica, sobre a qual, dependendo das condições de assentamento e operação , pode haver uma capa protetora apropriada, que pode incluir armadura. Os cabos de potência, dependendo da classe de tensão, possuem de um a cinco condutores de alumínio ou cobre com seção transversal de 1,5 a 2.000 mm 2, dos quais com seção transversal de até 16 mm 2 - fio único, mais - multi- arame.

O fio- um núcleo não isolado ou um ou mais núcleos isolados, sobre os quais, dependendo das condições de assentamento e operação, pode haver bainha não metálica, enrolamento e (ou) trançado com materiais fibrosos ou arame.

Cordão- dois ou mais condutores isolados ou altamente flexíveis com seção transversal de até 1,5 mm 2, torcidos ou colocados em paralelo, sobre os quais, dependendo das condições de assentamento e operação, podem ser aplicadas bainhas não metálicas e revestimentos protetores.