¿Qué es f en la designación de una línea de alto voltaje? Líneas eléctricas aéreas y por cable: información general sobre su dispositivo. Preparación e instalación

Descifrando líneas eléctricas: una abreviatura de la frase "línea eléctrica". La línea de transmisión es el componente más importante de los sistemas de energía, que sirve para transmitir la electricidad desde los dispositivos generadores hasta la distribución, el convertidor y, en última instancia, hasta los consumidores.

Clasificación

La transmisión de energía eléctrica se realiza a través de hilos metálicos, donde el cobre o el aluminio actúa como conductor. El método de cableado es diferente:

• Por aire - por líneas aéreas;
• En suelo (agua) - líneas de cable;
• lineas de gas

Los tipos de líneas eléctricas enumerados son los principales. Se están realizando experimentos sobre la transmisión de energía inalámbrica, pero en la actualidad este método no ha encontrado una amplia distribución en la práctica, con la excepción de los dispositivos de baja potencia.

Líneas de alta tensión

Las líneas eléctricas aéreas, líneas eléctricas de alta tensión, se caracterizan por su alta complejidad. Su diseño, procedimiento de operación están regulados por documentación especial. Las líneas aéreas se caracterizan por el hecho de que la electricidad se transmite a través de cables tendidos al aire libre. Para garantizar la seguridad y reducir las pérdidas, la composición de las líneas aéreas es bastante complicada.

Composición VL

¿Qué es VL? No se trata de una línea de alta tensión, como a veces se cree. VL es todo un complejo de estructuras y equipos. Los principales elementos que componen cualquier línea eléctrica:

• cables conductores de corriente;
• Soportes de cojinetes;
• Aisladores.

Otros componentes también son importantes, pero su tipo, nomenclatura y cantidad dependen de varios factores:

• guarniciones;
• cables de protección contra rayos;
• Dispositivos de puesta a tierra;
• descargadores;
• Dispositivos de seccionamiento;
• Señalización de advertencia de aeronaves;
• Equipo auxiliar (equipo para superposición de comunicación, control remoto);
• Línea de comunicación de fibra óptica.

Los accesorios incluyen sujetadores para conectar aisladores, cables y sujetarlos a los soportes.

Nota. Los descargadores de sobretensiones, los dispositivos de puesta a tierra y de protección contra rayos sirven para garantizar la seguridad y aumentar la confiabilidad en caso de sobretensiones, incluso durante tormentas eléctricas.

Los dispositivos de seccionamiento le permiten desconectar parte de la línea de transmisión de energía durante el período de trabajo de rutina o de emergencia.

Los equipos de comunicación de alta frecuencia y fibra óptica están diseñados para el despacho de monitoreo y control remoto de la operación de la línea, dispositivos de seccionamiento, subestación y dispositivos de distribución.

Documentos que regulan las líneas aéreas

Los principales documentos que regulan cualquier línea de transmisión de energía son el Reglamento y Normas de Edificación (SNiP), así como las Normas para la instalación de instalaciones eléctricas del PUE. Estos documentos regulan el diseño, construcción, construcción y operación de líneas eléctricas aéreas.

clasificación VL

Una amplia variedad de diseños y tipos de líneas aéreas permite distinguir grupos en ellas, unidos por características comunes.

Por tipo de corriente

La mayoría de las líneas de transmisión existentes están diseñadas para trabajar con corriente alterna, lo cual se debe a la facilidad de convertir el voltaje en magnitud.

Ciertos tipos de líneas funcionan con corriente continua. Están destinados a algunas áreas de aplicación (alimentación de la red de contactos, potentes consumidores de CC), pero la longitud total es pequeña, a pesar de las menores pérdidas en los componentes capacitivos e inductivos.

Con cita

• Intersistema (distante) - para combinar varios sistemas de energía. Estos incluyen líneas aéreas de 500 kV y más;
• Troncal: para combinar plantas de energía en una red dentro del mismo sistema de energía y suministrar electricidad a las subestaciones nodales;
• Distribución: para la conexión de grandes empresas y asentamientos con subestaciones nodales;
• CV de los consumidores agrícolas;
• Red de distribución urbana y rural.

Según el modo de funcionamiento de los neutros en las instalaciones eléctricas

• Redes con neutro muerto a tierra;
• Redes con neutro aislado;
• Con neutro a tierra resonante;
• Con neutro efectivamente puesto a tierra.

Según el modo de funcionamiento en función del estado mecánico

El modo principal de operación de la línea aérea es normal, cuando todos los alambres y cables están en buenas condiciones. Puede haber casos en los que falten algunos de los cables, pero la línea eléctrica esté en funcionamiento:

• Con un descanso total o parcial - modo de emergencia;
• Durante la instalación de cables, soportes - modo de instalación.

Los elementos principales de las líneas aéreas.

• Ruta: la ubicación del eje de la línea eléctrica en relación con la superficie de la tierra;
• Fundación de soporte: una estructura en el suelo, sobre la cual descansa el soporte, transfiriéndole la carga de influencias externas;
• Longitud del tramo: la distancia entre los centros de los soportes adyacentes;
• Sag: la distancia entre el punto inferior del cable y la línea recta condicional entre los puntos de suspensión de los cables;
• Calibre del cable: la distancia desde la parte inferior del cable hasta el suelo.

Líneas eléctricas de cable

¿Qué es una línea de alimentación por cable? Este tipo de líneas eléctricas se diferencia de las líneas aéreas en que los cables de diferentes fases están aislados y combinados en un solo cable.

Según las condiciones de paso

Según las condiciones para pasar la CL se dividen en:

• Bajo tierra;
• Submarino;
• Por edificios.

estructuras de cables

Además de que el cable puede estar en el agua o en la tierra, parte del mismo debe pasar por estructuras de cables, que incluyen:

• canales por cable;
• cámara por cable;
• eje del cable;
• piso doble;
• galería de cables

Esta lista está incompleta, la principal diferencia entre las estructuras de cables y otras es que están destinadas exclusivamente a la instalación de cables junto con dispositivos de sujeción, acoples de potencia y derivaciones.

Por tipo de aislamiento

Las líneas de cable más utilizadas con aislamiento sólido:

• CLORURO DE POLIVINILO;
• aceite de papel;
• caucho-papel;
• Polietileno (polietileno reticulado);
• Etileno propileno.

Menos comunes son el aislamiento de líquidos y gases.

Pérdidas en líneas eléctricas

Las pérdidas en las líneas de transmisión tienen diferente naturaleza y se dividen en:

• Pérdida de calor:
• Pérdidas corona:
• Pérdidas por emisión de radio;
• Pérdidas de transmisión de potencia reactiva.

Soportes de líneas de transmisión de energía y otros elementos

El elemento principal para sujetar los cables de una línea eléctrica es un soporte. Las torres de transmisión de energía se dividen en dos tipos:

• Anclaje (terminal), en el que se ubican los dispositivos para sujetar y tensar el cable;
• Intermedio.

Los soportes se pueden instalar directamente en el suelo o sobre los cimientos. Según el material de fabricación:

• De madera;
• acero;
• Concreto reforzado.

Aislantes y accesorios

Los aisladores están diseñados para sujetar y aislar cables de líneas de transmisión de energía. Los aisladores de suspensión han obtenido la mayor ventaja, lo que permite hacer cualquier longitud a partir de elementos individuales, según los requisitos. Como regla general, cuanto mayor sea el voltaje en kV, mayor será la longitud de la cadena de aisladores.

Hecho de:

• Porcelana;
• vidrio;
• materiales poliméricos.

Los accesorios se utilizan para conectar cadenas de aisladores, fijándolos a soportes y cables. En líneas de cable, los accesorios también incluyen acoplamientos.

Dispositivos de protección

Como protección se utilizan pararrayos, pararrayos y dispositivos de puesta a tierra. La puesta a tierra de los postes metálicos se realiza mediante la fijación mecánica de la estructura de soporte al bucle de tierra. La puesta a tierra de los soportes de hormigón armado es especialmente importante, ya que en caso de fuga de corriente, ésta comienza a fluir a través del refuerzo de hormigón, provocando un efecto destructivo. El daño causado al soporte no será visible visualmente.

¡Importante! Para la mejor protección, el cable de seguridad se coloca por encima de todos los demás.

Especificaciones

Las características técnicas de las líneas de transmisión de energía dependen no solo del voltaje y la potencia transmitida. Se deben tener en cuenta los siguientes factores:

• Ciudad o zona no residencial;
• Condiciones climáticas dominantes (rango de temperatura, velocidad del viento);
• Estado del suelo (sólido, móvil).

¿Qué es una línea eléctrica? Cualquier línea eléctrica es una poderosa fuente de campo electromagnético. Las líneas de alta tensión ubicadas cerca de las viviendas afectan negativamente a la salud. Determinar el daño mínimo a la salud y el medio ambiente juega un papel importante en el diseño de líneas eléctricas.

Se realizan cálculos técnicos para determinar qué tipo de línea se debe utilizar para lograr la mayor eficiencia.

Video

El movimiento de la electricidad se realiza mediante líneas eléctricas. Dichas instalaciones deben ser esperanzadoras, además de seguras para las personas y el medio ambiente. Este artículo habla sobre lo que es una línea eléctrica aérea y también presenta algunos diagramas simples.

La abreviatura significa líneas eléctricas. Esta instalación es necesaria para la transmisión de energía eléctrica a través de cables ubicados en áreas abiertas (aire) e instalados con aisladores y herrajes a bastidores o soportes. Las entradas de línea o las salidas de línea de la aparamenta se toman como el punto de inicio y final de las líneas eléctricas, y para la ramificación: un soporte especial y una entrada de línea.

¿Cómo es una central eléctrica?

Los soportes se pueden dividir en:

• los intermedios que se ubican en tramos rectos del recorrido de instalación, se utilizan únicamente para sujetar cables;
• los anclajes se montan principalmente en los límites rectos de las líneas aéreas;
• Los postes finales son una subespecie de los postes de anclaje, se colocan al principio y al final de la línea aérea. En condiciones normales de funcionamiento de la instalación, toman la carga de los cables;
• se utilizan bastidores especiales para cambiar la posición de los cables en las líneas eléctricas;
• bastidores decorados, además de soporte, juegan el papel de la belleza estética.

Las líneas eléctricas se pueden dividir en aéreas y subterráneas. Estos últimos están ganando cada vez más popularidad debido a la facilidad de instalación, alta confiabilidad y pérdidas de voltaje reducidas.

¡Nota! Estas líneas difieren en el método de colocación, característica de diseño. Cada uno tiene sus ventajas y desventajas.

Cuando se trabaja con líneas eléctricas, es necesario seguir todas las reglas de seguridad, ya que durante la instalación no solo puede lesionarse, sino también morir.

Tipos de soportes utilizados

Características técnicas de las líneas eléctricas.

Los principales parámetros de la línea de alimentación:

• l - espacios entre bastidores o soportes de líneas eléctricas;
• dd - espacio entre líneas de cable adyacentes;
• λλ: se puede descifrar como la longitud de la guirnalda de la línea eléctrica;
• HH - altura del estante;
• hh es la distancia más corta permitida desde la marca del cable bajo hasta el suelo.

No todo el mundo puede descifrar todas las características de las instalaciones. Por lo tanto, puede acudir a un profesional en busca de ayuda.

A continuación se muestra una tabla de líneas de transmisión actualizada en 2010. Se puede encontrar una descripción más completa en los foros eléctricos.

Para reducir la cantidad de paradas de emergencia que ocurren durante condiciones climáticas adversas, las líneas de las centrales eléctricas están equipadas con cuerdas de protección contra rayos que se instalan en bastidores sobre los cables y se utilizan para suprimir los impactos directos de rayos en las líneas eléctricas. Son similares a los cables multihilos de metal galvanizado oa los cables especiales de aluminio reforzado de pequeña sección.

Dichos dispositivos de protección contra rayos se fabrican y utilizan con núcleos de fibra óptica integrados en su varilla tubular, que proporcionan comunicación multicanal. En áreas con heladas severas y constantemente recurrentes, el hielo se deposita en los cables y ocurren accidentes debido a la rotura de líneas aéreas cuando se acercan cuerdas y cables caídos.

La temperatura de funcionamiento de las líneas eléctricas es de 150 a 200 grados. Los cables no están aislados por dentro. Deben tener un alto grado de conductividad, así como resistencia al daño mecánico.

A continuación se describe qué líneas eléctricas se utilizan para transmitir electricidad.

Tipos

Las líneas eléctricas se utilizan para mover y distribuir electricidad. Los tipos de línea se pueden dividir:

• por tipo de disposición de cable: aire (ubicado al aire libre) y cerrado (en canales de cable);
• por función - ultralargos, para carreteras, distribución.

Las líneas eléctricas aéreas también se pueden dividir en subespecies, que dependen de los conductores, el tipo de corriente, la potencia y las materias primas utilizadas. Estas clasificaciones se detallan a continuación.

Corriente alterna

Según el tipo de corriente, las líneas eléctricas se pueden dividir en dos grupos. El primero de ellos son las líneas de alimentación de CC. Tales instalaciones ayudan a minimizar las pérdidas al mover energía, por lo que se utilizan para transmitir corriente a largas distancias. Este tipo de línea de transmisión de energía es bastante popular en los países europeos, pero en Rusia tales líneas eléctricas se pueden contar con los dedos. Muchos ferrocarriles funcionan con corriente alterna.

esquema de transmisión de energía

Corriente continua

El segundo grupo son las líneas eléctricas de CC, en las que la energía es siempre la misma independientemente de la dirección y la resistencia. Casi todas las instalaciones en Rusia funcionan con corriente continua. Son más fáciles de producir y operar, pero las pérdidas durante el movimiento de la corriente alcanzan muy a menudo los 10 kW/km durante seis meses en una línea eléctrica con un voltaje de 450 kV.

Clasificación de líneas eléctricas

Tales instalaciones se pueden clasificar por propósito, voltaje, modo de operación, etc. Cada elemento se describe en detalle a continuación.

Por tipo de corriente

En los últimos años, el transporte de electricidad se ha realizado principalmente en corriente alterna. Este método es popular porque la mayoría de las fuentes de electricidad producen voltaje de CA (a excepción de las fuentes individuales, como los paneles solares), y las instalaciones de CA son el principal consumidor.

Diagrama de cableado para líneas aéreas

Muy a menudo, la transmisión de energía de CC es más favorable. Para reducir las pérdidas en las líneas eléctricas, durante la transmisión de energía eléctrica en cualquier tipo de corriente, con la ayuda de transformadores (TT) elevamos el voltaje.

Asimismo, al traspasar de la instalación al consumidor en corriente continua, es necesario convertir la energía eléctrica de corriente alterna a corriente continua, para ello existen rectificadores especiales.

Por destino

De acuerdo con el propósito de las líneas eléctricas se pueden dividir en varios tipos. Según la distancia, las líneas se dividen en:

• ultralargo. En tales líneas eléctricas, el voltaje será superior a 500 kilovoltios. Se utilizan para mover energía a largas distancias. Básicamente, son necesarios para combinar diferentes sistemas de potencia o sus elementos;

• tronco. Tales líneas vienen con un voltaje de 220 o 380 kV. Combinan entre sí grandes centros energéticos o diferentes instalaciones;
• distribución. Este tipo incluye sistemas con un voltaje de 35, 110 y 150 kV. Se utilizan para unir barrios y pequeños comedores;
• suministro de electricidad a las personas. Voltaje: no superior a 20 kV, los tipos más populares son 6 y 10 kV. Estas líneas eléctricas llevan energía a los puntos de distribución y luego a las personas en la casa.

por voltaje

De acuerdo con el voltaje base, tales líneas eléctricas se dividen principalmente en dos grupos principales. Con baja tensión hasta 1 kV. Los GOST indican cuatro voltajes principales, 40, 220, 380 y 660 V.

Con tensión superior a 1 kV. GOST describe aquí 12 parámetros, indicadores promedio, de 3 a 35 kV, alto, de 100 a 220 kV, el más alto, 330, 500 y 700 kV y ultra alto, más de 1 MV. También se le llama alto voltaje.

Según el sistema de funcionamiento de neutros en instalaciones eléctricas

Estas instalaciones se pueden dividir en cuatro redes:

• trifásica, en la que no hay puesta a tierra. Básicamente, este esquema se utiliza en redes con voltajes de hasta 35 kV, donde se mueven pequeñas corrientes;
• trifásico, en el que hay puesta a tierra mediante inductancia. Esta instalación también se denomina del tipo con conexión a tierra resonante. En tales líneas aéreas, se usa un voltaje de 3-35 kV, donde se mueven grandes corrientes;
• trifásica, en la que hay un suelo completo. Este modo de funcionamiento del neutro se utiliza en líneas aéreas de media y alta tensión. Aquí necesita usar transformadores de corriente;
• neutro puesto a tierra. Aquí operan líneas aéreas de tensión inferior a 1,0 kV o superior a 220 kV.

Proceso de montaje

Según el modo de funcionamiento en función del estado mecánico

También existe tal separación de líneas eléctricas, que proporciona el estado externo de todas las partes de la instalación. Son líneas eléctricas en buen estado, donde los cables, racks y demás elementos son casi nuevos. El énfasis principal está en la calidad de los cables y cuerdas, no deben dañarse mecánicamente.

También hay una situación de emergencia, donde la calidad de los cables y cuerdas es bastante baja. Tales instalaciones requieren reparación inmediata.

• líneas eléctricas en buen estado de funcionamiento - todos los componentes son nuevos y no están dañados;
• líneas de emergencia: con daños visibles obvios en los cables;
• líneas de instalación - durante la instalación de bastidores, cables y cuerdas.

Solo es necesario que un electricista experimentado determine el estado de las líneas eléctricas.

Si la instalación es de emergencia, esto puede tener una serie de consecuencias. Por ejemplo, la energía no se suministrará constantemente, es posible un cortocircuito, los cables pelados pueden provocar un incendio cuando entran en contacto. Si la línea eléctrica no se instaló a tiempo y se produjeron consecuencias irreparables, esto puede dar lugar a multas enormes.

Líneas eléctricas de cable subterráneo

Propósito de las líneas aéreas

Tales líneas aéreas se denominan instalaciones que se utilizan para mover y distribuir energía eléctrica a través de cables ubicados al aire libre y sostenidos con la ayuda de bastidores especiales. Las líneas aéreas se instalan y utilizan en una variedad de condiciones climáticas y áreas geográficas, propensas a las influencias atmosféricas (precipitaciones, cambios de temperatura, vientos).

Por lo tanto, las líneas aéreas deben instalarse teniendo en cuenta los factores climáticos, la contaminación atmosférica, los requisitos de instalación (para una ciudad, campo, pueblo), etc. La instalación debe cumplir una serie de normas y reglamentos:

• costo rentable;
• alta conductividad eléctrica, resistencia de las cuerdas y bastidores utilizados;
• resistencia al daño mecánico, corrosión;
• sea ​​seguro para la naturaleza y el hombre, no ocupe mucho territorio libre.

¿Cómo son los aisladores?

¿Cuál es el voltaje de la línea eléctrica?

De acuerdo con ciertas características, puede averiguar el voltaje de las líneas eléctricas en apariencia. Lo primero a lo que debe prestar atención es al aislante. Cuantos más haya en la instalación, más potente será.

Los aisladores más populares para líneas aéreas 0.4kV. Por lo general, están hechos de vidrio duradero. Por su número se puede determinar en el poder.

VL-6 y VL-10 tienen una forma similar, pero mucho más grandes. Además de la fijación de pines, estos aisladores a veces se usan de la misma manera que las guirnaldas en una o dos muestras.

¡Nota! En una línea aérea de 35 kV, los aisladores colgantes se instalan con mayor frecuencia, aunque a veces se puede ver un tipo de pin. La guirnalda consta de tres a cinco tipos.

El número de rodillos en una guirnalda puede ser el siguiente:

• VL-110kV - 6 rodillos;
• VL-220kV - 10 rodillos;
• VL-330kV - 12 rodillos;
• VL-500kV - 22 rodillos;
• VL-750kV - de 20 y más.

Cómo averiguar la potencia de las líneas eléctricas.

También puede averiguar el voltaje por la cantidad de cables:

• VL-0,4 kV número de hilos de 2 a 4 y más;
• VL-6, 10 kV - solo tres cables por unidad;
• VL-35 kV, 110 kV: cada aislador tiene su propio cable;
• VL-220 kV: para cada aislador, un cable grande;
• VL-330 kV - en fases de dos cables;
• VL-750 kV - de 3 a 5 hilos.

En conclusión, cabe señalar que en el mundo moderno es imposible prescindir de las líneas eléctricas. Suministran electricidad a todo el país. Actualmente, las líneas eléctricas aéreas y por cable se utilizan en todas partes.

YouTube enciclopédico

1 / 5

✪ Cómo funcionan las líneas eléctricas. Transmisión de energía a largas distancias. Video de entrenamiento animado. / Lección 3

✪ Lección 261 La condición para hacer coincidir la fuente de corriente con la carga.

✪ Métodos de instalación de líneas eléctricas aéreas (conferencia)

✪ ✅ Cómo cargar un teléfono bajo una línea eléctrica de alto voltaje con corrientes inducidas

✪ Danza de los hilos de la línea eléctrica aérea 110 kV

subtítulos

Líneas de alta tensión

Línea eléctrica aérea(VL) - un dispositivo diseñado para la transmisión o distribución de energía eléctrica a través de cables ubicados al aire libre y unidos con la ayuda de travesaños (soportes), aisladores y accesorios a soportes u otras estructuras (puentes, pasos elevados).

Composición VL

• travesías
• Dispositivos de partición
• Líneas de comunicación de fibra óptica (en forma de cables autoportantes separados o integrados en un cable de protección contra rayos, cable de alimentación)
• Equipos auxiliares para las necesidades de operación (equipos de comunicación de alta frecuencia, tomas de fuerza capacitivas, etc.)
• Elementos para marcar cables de alta tensión y postes de líneas de transmisión de energía para garantizar la seguridad de los vuelos de las aeronaves. Los soportes están marcados con una combinación de pinturas de ciertos colores, cables, con globos de aviación para marcar durante el día. Para indicar en el día y en la noche, se utilizan las luces de la valla de luz.

Documentos que regulan las líneas aéreas

clasificación VL

Por tipo de corriente

Básicamente, las líneas aéreas se utilizan para transmitir corriente alterna, y solo en algunos casos (por ejemplo, para conectar sistemas de energía, alimentar una red de contactos y otros), se utilizan líneas de corriente continua. Las líneas de CC tienen menores pérdidas capacitivas e inductivas. En la URSS, se construyeron varias líneas eléctricas de CC:

• Línea de corriente continua de alto voltaje Moscú-Kashira - Proyecto "Elba",
• Línea DC de alta tensión Volgogrado-Donbass,
• Línea de alta tensión en corriente continua Ekibastuz-Centro, etc.

Tales líneas no fueron ampliamente utilizadas.

Con cita

• Líneas aéreas extra largas con un voltaje de 500 kV y superior (diseñadas para conectar sistemas de energía individuales).
• Líneas aéreas principales con un voltaje de 220 y 330 kV (diseñadas para transmitir energía desde centrales eléctricas potentes, así como para conectar sistemas eléctricos y combinar centrales eléctricas dentro de sistemas eléctricos, por ejemplo, conectar centrales eléctricas con puntos de distribución).
• Líneas aéreas de distribución con un voltaje de 35, 110 y 150 kV (destinadas al suministro de energía de empresas y asentamientos en grandes áreas: conecte los puntos de distribución con los consumidores)
• VL 20 kV y menos, suministrando electricidad a los consumidores.

por voltaje

• VL hasta 1000 V (VL de la clase de tensión más baja)
• VL por encima de 1000 V
  • VL 1-35 kV (clase de media tensión VL)
  • VL 35-330 kV (VL de clase de alta tensión)
  • VL 500-750 kV (VL de clase de tensión extra alta)
  • Líneas aéreas por encima de 750 kV (líneas aéreas de clase de ultra alta tensión)

Estos grupos difieren significativamente, principalmente en términos de requisitos en términos de condiciones de diseño y estructuras.

En redes de GLP de propósito general AC 50 Hz, según GOST 721-77, se deben utilizar las siguientes tensiones nominales entre fases: 380; (6) , 10, 20, 35, 110, 220, 330, 500, 750 y 1150 kV. También pueden existir redes construidas según normas obsoletas con tensiones nominales fase a fase: 220, 3 y 150 kV.

La línea de transmisión de mayor tensión del mundo es la línea Ekibastuz-Kokchetav, con una tensión nominal de 1150 kV. Sin embargo, en la actualidad la línea funciona con la mitad del voltaje: 500 kV.

La tensión nominal para las líneas de CC no está regulada, las tensiones más utilizadas son: 150, 400 (Vyborgskaya  PS -  Finlandia) y 800 kV.

Se pueden utilizar otras clases de tensión en redes especiales, principalmente para redes de tracción ferroviaria (27,5 kV, 50 Hz AC y 3,3 kV DC), metro (825 V DC), tranvías y trolebuses (600 en corriente continua).

Según el modo de funcionamiento de los neutros en las instalaciones eléctricas

• Redes trifásicas con en superficie (aislado) neutros (el neutro no está conectado al dispositivo de puesta a tierra o está conectado a él a través de dispositivos con alta resistencia). En el CIS, dicho modo neutral se usa en redes con un voltaje de 3-35 kV con bajas corrientes de fallas a tierra monofásicas.
• Redes trifásicas con conectado a tierra resonante (compensado) neutros (la barra de neutro está conectada a tierra mediante una inductancia). En el CIS, se usa en redes con un voltaje de 3-35 kV con altas corrientes de fallas a tierra monofásicas.
• Redes trifásicas con efectivamente conectado a tierra neutros (redes de alta y extra alta tensión cuyos neutros están conectados a tierra directamente o mediante una pequeña resistencia activa). En Rusia, estas son redes con un voltaje de 110, 150 y parcialmente 220 kV, en las que se utilizan transformadores (los autotransformadores requieren una conexión a tierra neutra sorda obligatoria).
• Redes con sordo neutro (el neutro del transformador o generador está conectado al dispositivo de puesta a tierra directamente o a través de una pequeña resistencia). Estos incluyen redes con un voltaje de menos de 1 kV, así como redes con un voltaje de 220 kV y superior.

Según el modo de funcionamiento en función del estado mecánico

• Línea aérea de funcionamiento normal (hilos y cables no rotos).
• Líneas aéreas de operación de emergencia (con rotura total o parcial de alambres y cables).
• VL del modo de operación de instalación (durante la instalación de soportes, alambres y cables).

Los elementos principales de las líneas aéreas.

• pista- la posición del eje de la línea aérea sobre la superficie terrestre.
• piquetes(PC): los segmentos en los que se divide la ruta, la longitud de la PC depende del voltaje nominal de la línea aérea y del tipo de terreno.
• Signo de piquete cero marca el inicio de la ruta.
• signo central en el recorrido de la catenaria en construcción, indica el centro del lugar de apoyo.
• Piquetes de producción- instalación de piquetes y señales de centro en la ruta de acuerdo con el pliego de colocación de soportes.
• fundación de apoyo- una estructura incrustada en el suelo o apoyada sobre él y que le transfiere la carga del soporte, aisladores, alambres (cables) y de influencias externas (hielo, viento).
• fundación fundación- suelo de la parte inferior del foso, que toma la carga.
• lapso(longitud del tramo): la distancia entre los centros de los dos soportes sobre los que se suspenden los cables. Distinguir intermedio luz (entre dos soportes intermedios adyacentes) y ancla vano (entre soportes de anclaje). lapso de transición- un tramo que cruza cualquier estructura u obstáculo natural (río, barranco).
• Ángulo de rotación de línea- ángulo α entre las direcciones del recorrido de la catenaria en vanos adyacentes (antes y después del viraje).
• Hundimiento- la distancia vertical entre el punto más bajo del cable en el tramo y la línea recta que conecta los puntos de su unión a los soportes.
• Tamaño del cable- distancia vertical desde el cable en el tramo hasta las estructuras de ingeniería intersecadas por la ruta, la superficie de la tierra o el agua.
• Penacho (el lazo) - un trozo de alambre que conecta los alambres estirados de tramos de anclaje adyacentes en el soporte de anclaje.

Instalación de líneas eléctricas aéreas

La instalación de líneas de transmisión de energía se lleva a cabo mediante el método "Montaje" "pull-up". Esto es especialmente cierto en el caso de un terreno complejo. Al seleccionar equipos para la instalación de líneas de transmisión de energía, es necesario tener en cuenta la cantidad de cables en la fase, su diámetro y la distancia máxima entre los soportes de la línea de transmisión de energía.

Líneas eléctricas de cable

línea de alimentación por cable(KL) - una línea para la transmisión de electricidad o sus impulsos individuales, que consta de uno o más cables paralelos con conexión, bloqueo y manguitos (terminales) y sujetadores, y para líneas llenas de aceite, además, con alimentadores y un Sistema de alarma de presión de aceite.

Clasificación

Las líneas de cable se clasifican de manera similar a las líneas aéreas. Además, las líneas de cable comparten:

• según las condiciones de paso:
  • bajo tierra;
  • por edificios;
  • submarino.
• tipo de aislamiento:
  • líquido (impregnado con aceite de cable de aceite);
  • sólido:
    • papel-aceite;
    • cloruro de polivinilo (PVC);
    • caucho-papel (RIP);
    • caucho de etileno propileno (EPR).

El aislamiento gaseoso y algunos tipos de aislamiento líquido y sólido no se indican aquí debido a su uso relativamente raro en el momento de escribir este artículo [ ¿cuándo?] .

estructuras de cables

Las estructuras de cables incluyen:

• tunel de cables- una estructura cerrada (corredor) con estructuras de soporte ubicadas en ella para colocar cables y cajas de cables sobre ellas, con paso libre a lo largo de toda la longitud, que permite el tendido de cables, reparación e inspección de líneas de cables.
• canal de cable- una estructura infranqueable, cerrada y parcial o totalmente enterrada en el suelo, piso, techo, etc., y destinada a la colocación de cables en ella, tendido, inspección y reparación que sólo puede hacerse con el techo desmontado.
• eje del cable- una estructura de cable vertical (normalmente de sección rectangular), cuya altura es varias veces mayor que el lateral de la sección, provista de ménsulas o de una escalera para el desplazamiento de personas (huecos de paso) o una pared que está total o parcialmente extraíble (minas infranqueables).
• suelo de cables- una parte del edificio limitada por el piso y el piso o cubierta, con una distancia entre el piso y las partes salientes del piso o cubierta de al menos 1,8 m.
• piso doble- una cavidad limitada por las paredes de la habitación, la superposición entre pisos y el piso de la habitación con placas removibles (en toda o parte del área).
• bloque de cables- estructura de cable con tuberías (canales) para tender cables en ellos con pozos relacionados.
• cámara de cable- una estructura de cables subterráneos cerrada con una losa de hormigón desmontable sorda, diseñada para colocar cajas de cables o para tirar de cables en bloques. Una cámara que tiene una escotilla para entrar se llama cable bien.
• rejilla para cables- estructura de cable extendida horizontal o inclinada elevada o abierta al suelo. El paso elevado de cable puede ser transitable o no de paso.
• galeria de cables- sobre el suelo o en el suelo cerrado (total o parcialmente, por ejemplo, sin paredes laterales) estructura de cable extendida horizontal o inclinada.

Seguridad contra incendios

La temperatura dentro de los canales de cable (túneles) en verano no debe ser más de 10 °C superior a la temperatura del aire exterior.

En caso de incendios en salas de cables, en el período inicial, el desarrollo de la combustión es lento y solo después de un tiempo la velocidad de propagación de la combustión aumenta significativamente. La práctica muestra que durante incendios reales en túneles de cable, se observan temperaturas de hasta 600 ° C y superiores. Esto se explica por el hecho de que, en condiciones reales, los cables se queman, que están bajo carga actual durante mucho tiempo y cuyo aislamiento se calienta desde el interior a una temperatura de 80 ° C y superior. Puede ocurrir el encendido simultáneo de cables en varios lugares y en una longitud considerable. Esto se debe al hecho de que el cable está bajo carga y su aislamiento se calienta a una temperatura cercana a la temperatura de autoignición.

El cable consta de muchos elementos estructurales, para cuya fabricación se utiliza una amplia gama de materiales combustibles, incluidos materiales con baja temperatura de ignición, materiales propensos a arder sin llama. Además, el diseño del cable y las estructuras de cables incluye elementos metálicos. En caso de incendio o sobrecarga de corriente, estos elementos se calientan hasta una temperatura de unos 500-600 ˚C, que supera la temperatura de ignición (250-350 ˚C) de muchos materiales poliméricos que componen la estructura del cable, y por tanto pueden volver a encenderse a partir de elementos metálicos calientes después de detener el suministro de agente extintor de incendios. En este sentido, es necesario elegir los indicadores normativos para el suministro de agentes extintores de incendios para garantizar la eliminación de la combustión ardiente, así como para excluir la posibilidad de un nuevo encendido.

Durante mucho tiempo, las instalaciones de extinción de espuma se utilizaron en las salas de cables. Sin embargo, la experiencia operativa reveló una serie de deficiencias:

• vida útil limitada del agente espumante y la inadmisibilidad de almacenar sus soluciones acuosas;
• inestabilidad en el trabajo;
• complejidad de la configuración;
• la necesidad de cuidados especiales para el dosificador de concentrado de espuma;
• destrucción rápida de la espuma a temperatura ambiente alta (alrededor de 800 ° C) durante un incendio.

Los estudios han demostrado que el agua rociada tiene una mayor capacidad de extinción de incendios en comparación con la espuma mecánica de aire, ya que humedece y enfría bien los cables en llamas y las estructuras de los edificios.

La velocidad lineal de propagación de la llama para estructuras de cable (cable quemado) es de 1,1 m/min.

Superconductores de alta temperatura

alambre HTS

Pérdidas en líneas eléctricas

La pérdida de electricidad en los cables depende de la fuerza de la corriente, por lo tanto, al transmitirla a largas distancias, el voltaje se aumenta muchas veces (en la misma cantidad reduciendo la fuerza de la corriente) con la ayuda de un transformador, que, cuando transmitiendo la misma potencia, puede reducir significativamente las pérdidas. Sin embargo, a medida que aumenta el voltaje, comienzan a ocurrir varios fenómenos de descarga.

En las líneas aéreas de ultra alta tensión, existen pérdidas de potencia activa hacia la corona (descarga corona). Una descarga de corona ocurre cuando la fuerza del campo eléctrico mi (\displaystyle mi) en la superficie del cable excederá el valor umbral mi k (\displaystyle E_(k)), que se puede calcular utilizando la fórmula empírica de Pick:
mi k = 30 , 3 β (1 + 0.298 r β) (\displaystyle E_(k)=30(,)3\beta \left((1+(\frac (0(,)298)(\sqrt (r \beta))))\derecha)) kV/cm,
dónde r (\ estilo de visualización r)- radio del alambre en metros, β (\ estilo de visualización \ beta)- la relación entre la densidad del aire y la normal.

La intensidad del campo eléctrico es directamente proporcional al voltaje en el cable e inversamente proporcional a su radio, por lo que las pérdidas de corona se pueden combatir aumentando el radio de los cables y también (en menor medida) utilizando la división de fase, es decir, utilizando varios cables en cada fase sostenidos por espaciadores especiales a una distancia de 40-50 cm La pérdida de corona es aproximadamente proporcional al producto U (U - U cr) (\displaystyle U(U-U_(\text(cr)))).

Pérdidas en líneas de alimentación de CA

Un valor importante que afecta la eficiencia de las líneas de transmisión de CA es el valor que caracteriza la relación entre la potencia activa y reactiva en la línea: cos φ. Potencia activa: parte de la potencia total que pasó a través de los cables y se transfirió a la carga; La potencia reactiva es la potencia que genera la línea, su potencia de carga (capacitancia entre la línea y tierra), así como el propio generador, y es consumida por una carga reactiva (carga inductiva). Las pérdidas de potencia activa en la línea también dependen de la potencia reactiva transmitida. Cuanto mayor sea el flujo de potencia reactiva, mayor será la pérdida de activa.

Con una longitud de líneas de alimentación de CA de más de varios miles de kilómetros, se observa otro tipo de pérdida: emisión de radio. Dado que tal longitud ya es comparable con la longitud de una onda electromagnética con una frecuencia de 50 Hz ( λ = c / ν = (\displaystyle \lambda =c/\nu =) 6000 km, longitud del vibrador de cuarto de onda λ / 4 = (\displaystyle\lambda/4=) 1500 km), el cable funciona como una antena radiante.

Potencia natural y capacidad de transmisión de las líneas eléctricas

poder natural

Las líneas eléctricas tienen inductancia y capacitancia. La potencia capacitiva es proporcional al cuadrado del voltaje y no depende de la potencia transmitida por la línea. La potencia inductiva de la línea es proporcional al cuadrado de la corriente y, por tanto, a la potencia de la línea. A cierta carga, las potencias inductiva y capacitiva de la línea se igualan y se anulan entre sí. La línea se vuelve "ideal", consumiendo tanta potencia reactiva como la que produce. Este poder se llama poder natural. Está determinado solo por la inductancia y la capacitancia lineales, y no depende de la longitud de la línea. Por el valor de la energía natural, se puede juzgar aproximadamente la capacidad de transmisión de la línea eléctrica. Al transmitir dicha potencia en la línea, la pérdida de potencia es mínima, el modo de funcionamiento es óptimo. Al dividir las fases, al reducir la resistencia inductiva y aumentar la capacitancia de la línea, aumenta la potencia natural. Al aumentar la distancia entre los hilos, la potencia natural disminuye, y viceversa, para aumentar la potencia natural, es necesario reducir la distancia entre los hilos. Las líneas de cable con alta conductividad capacitiva y baja inductancia tienen la potencia natural más alta.

Banda ancha

Se entiende por capacidad de transmisión de energía la máxima potencia activa de las tres fases de transmisión de energía, que puede transmitirse en estado estacionario a largo plazo, teniendo en cuenta las limitaciones operativas y técnicas. La potencia activa más alta transmitida de la transmisión de energía está limitada por las condiciones de estabilidad estática de los generadores de las centrales eléctricas, las partes transmisoras y receptoras del sistema de energía eléctrica y la potencia permitida para calentar cables de línea con corriente permitida. De la práctica de operar sistemas de energía eléctrica, se deduce que la capacidad de transmisión de las líneas de transmisión de energía de 500 kV y superiores generalmente está determinada por el factor de estabilidad estática, para las líneas de transmisión de energía de 220-330 kV, las restricciones pueden ocurrir tanto en términos de estabilidad y en términos de calentamiento permisible, 110 kV y menos - solo en términos de calentamiento.

Características de la capacidad de paso de las líneas eléctricas aéreas

A principios del siglo XX, un destacado inventor de origen serbio, Nikola Tesla, trabajó en una opción inalámbrica para transmitir electricidad, pero incluso un siglo después, tales desarrollos no recibieron una aplicación industrial a gran escala. La principal forma de entregar energía al consumidor sigue siendo el cable y las líneas eléctricas aéreas.

Líneas eléctricas: propósito y tipos.

La línea eléctrica es quizás el componente más importante de las redes eléctricas, que forma parte del sistema de equipos y dispositivos de potencia, cuyo objetivo principal es la transferencia de energía eléctrica desde las instalaciones que la producen (centrales eléctricas), la convierten y la distribuyen. (subestaciones eléctricas) a los consumidores. En casos generales, este es el nombre de todas las líneas eléctricas que están fuera de las estructuras eléctricas enumeradas.

Referencia histórica: la primera línea de transmisión de energía (corriente continua, tensión 2 kV) se construyó en Alemania según el proyecto del científico francés F. Despres en 1882. Tenía una longitud de unos 57 km y conectaba las ciudades de Múnich y Miesbach.

Según el método de instalación y disposición, se dividen los cables y las líneas eléctricas aéreas. En los últimos años, especialmente para el abastecimiento energético de las megaciudades, se han construido líneas aisladas con gas. Se utilizan para transmitir alta potencia en edificios muy densos para salvar el área ocupada por las líneas eléctricas y garantizar los estándares y requisitos ambientales.

Las líneas de cable se utilizan cuando la disposición de las líneas de aire es difícil o imposible debido a parámetros técnicos o estéticos. Debido a su bajo costo relativo, mejor mantenibilidad (en promedio, el tiempo para eliminar un accidente o mal funcionamiento es 12 veces menor) y alto rendimiento, las líneas eléctricas aéreas son las más demandadas.

Definición. Clasificación general

Línea eléctrica aérea (OHTL): un conjunto de dispositivos ubicados al aire libre y destinados a la transmisión de electricidad. La estructura de las líneas aéreas incluye cables, travesaños con aisladores, soportes. Como estos últimos, en algunos casos, pueden actuar elementos estructurales de puentes, pasos a desnivel, edificios y otras estructuras. Durante la construcción y operación de líneas y redes eléctricas aéreas, también se utilizan varios accesorios auxiliares (protección contra rayos, dispositivos de puesta a tierra), equipos adicionales y relacionados (comunicación de alta frecuencia y fibra óptica, toma de fuerza intermedia) y elementos de marcado de componentes. .

Según el tipo de energía transmitida, las líneas aéreas se dividen en redes de CA y CC. Estos últimos, debido a ciertas dificultades técnicas e ineficiencias, no han recibido una amplia distribución y se utilizan únicamente para el suministro de energía a consumidores especializados: variadores de CC, talleres de electrólisis, redes de contactos urbanos (transporte electrificado).

Según la tensión nominal, las líneas eléctricas aéreas se suelen dividir en dos grandes clases:

1. Baja tensión, tensión hasta 1 kV. Las normas estatales definen cuatro valores nominales: 40, 220, 380 y 660 V.
2. Alta tensión, superior a 1 kV. Aquí se definen doce valores nominales: media tensión - de 3 a 35 kV, alta - de 110 a 220 kV, ultra alta - 330, 500 y 700 kV y ultra alta - sobre 1 MV.

Nota: todas las cifras dadas corresponden al voltaje de interfase (línea) de una red trifásica (los sistemas de seis y doce fases no tienen una distribución industrial seria).

De GOELRO a UES

La siguiente clasificación describe la infraestructura y la funcionalidad de las líneas eléctricas aéreas.

Según la cobertura del territorio, la red se divide en:

• para ultra larga distancia (tensión superior a 500 kV), destinado a la conexión de sistemas de energía regionales;
• líneas troncales (220, 330 kV) que sirven para su formación (conexión de centrales eléctricas con instalaciones de distribución);
• distribución (35 - 150 kV), cuyo objetivo principal es el suministro de electricidad a grandes consumidores (instalaciones industriales, el complejo agrícola y grandes asentamientos);
• suministro o suministro (por debajo de 20 kV), proporcionando suministro de energía a otros consumidores (urbanos, industriales y agrícolas).

Las líneas eléctricas aéreas son importantes en la formación del Sistema Energético Unificado del país, cuya base se estableció durante la implementación del plan GOELRO (Electrificación Estatal de Rusia) de la joven República Soviética hace aproximadamente un siglo para garantizar un alto nivel de la fiabilidad del suministro de energía, su tolerancia a fallos.

De acuerdo con la estructura y configuración topológica, las líneas aéreas de transmisión pueden ser abiertas (radiales), cerradas, con energía de respaldo (que contienen dos o más fuentes).

De acuerdo con la cantidad de circuitos paralelos que pasan a lo largo de una ruta, las líneas se dividen en circuitos simples, dobles y múltiples (un circuito se entiende como un conjunto completo de cables de una red trifásica). Si los circuitos tienen diferentes valores de voltaje nominal, entonces dicha línea de transmisión aérea se llama combinada. Las cadenas se pueden unir tanto en un soporte como en diferentes. Naturalmente, en el primer caso aumenta la masa, dimensiones y complejidad del soporte, pero se reduce la zona de seguridad de la línea, que en zonas densamente pobladas juega a veces un papel decisivo en la preparación del proyecto.

Adicionalmente, se utiliza la separación de líneas y redes aéreas, en base al diseño de neutros (aislados, sólidamente puestos a tierra, etc.) y el modo de operación (regular, emergencia, instalación).

territorio asegurado

Para garantizar la seguridad, el normal funcionamiento, la facilidad de mantenimiento y reparación de las líneas eléctricas aéreas, así como para prevenir lesiones y muertes de personas, se establecen zonas con un modo especial de uso a lo largo de las rutas. Así, la zona de seguridad de las líneas eléctricas aéreas es un terreno y el espacio de aire sobre él, encerrado entre planos verticales, a cierta distancia de los cables extremos. En las zonas de seguridad, está prohibido el trabajo de equipos de elevación, la construcción de edificios y estructuras. La distancia mínima desde la línea eléctrica aérea está determinada por la tensión nominal.

Al cruzar cuerpos de agua no navegables, la zona de protección de las líneas eléctricas aéreas corresponde a distancias similares, y para las navegables su tamaño aumenta a 100 metros. Además, las pautas determinan las distancias más pequeñas de los cables desde la superficie de la tierra, edificios industriales y residenciales, árboles. Está prohibido tender líneas de alta tensión sobre los techos de los edificios (excepto los industriales, en casos especialmente especificados), sobre los territorios de instituciones infantiles, estadios, áreas culturales y de entretenimiento y comerciales.

Soportes: estructuras hechas de madera, hormigón armado, metal o materiales compuestos para garantizar la distancia requerida de los cables y cables de protección contra rayos desde la superficie de la tierra. La opción más económica, los bastidores de madera, que se utilizaron mucho en el siglo pasado en la construcción de líneas de alta tensión, se están retirando gradualmente del servicio y apenas se instalan nuevos. Los elementos principales de las torres de líneas aéreas de transmisión incluyen:

• cimientos fundaciones,
• bastidores,
• puntales,
• estrías.

Las estructuras se dividen en ancla e intermedias. Los primeros se instalan al principio y al final de la línea, cuando cambia el sentido del recorrido. Una clase especial de soportes de anclaje son transitorios, utilizados en las intersecciones de líneas eléctricas de alto voltaje con arterias de agua, pasos elevados y objetos similares. Estas son las estructuras más masivas y altamente cargadas. ¡En casos difíciles, su altura puede alcanzar los 300 metros!

La fuerza y ​​las dimensiones de la construcción de soportes intermedios, utilizados solo para tramos rectos de las vías, no son tan impresionantes. Según el propósito, se dividen en transposición (que sirve para cambiar la ubicación de los cables de fase), cruz, rama, baja y alta. Desde 1976, todos los soportes se han unificado estrictamente, pero hoy hay un proceso de alejamiento del uso masivo de productos estándar. Intentan adaptar cada pista en la medida de lo posible a las condiciones del relieve, paisaje y clima.

El requisito principal para las líneas de transmisión de alto voltaje es una alta resistencia mecánica. Se dividen en dos clases: no aislados y aislados. Se pueden fabricar en forma de conductores trenzados y de un solo hilo. Estos últimos, compuestos por un núcleo de cobre o acero, se utilizan únicamente para la construcción de líneas de baja tensión.

Los cables trenzados para líneas eléctricas aéreas pueden ser de acero, aleaciones a base de aluminio o metal puro, cobre (estos últimos, debido a su alto costo, prácticamente no se utilizan en rutas largas). Los conductores más comunes están hechos de aluminio (la letra "A" está presente en la designación) o aleaciones de acero y aluminio (grado AS o ASU (reforzado)). Estructuralmente, son alambres de acero trenzados, sobre los cuales se enrollan conductores de aluminio. Acero, para la protección contra la corrosión, galvanizado.

La elección de la sección se realiza de acuerdo con la potencia transmitida de la caída de voltaje permitida, características mecánicas. Las secciones estándar de los cables producidos en Rusia son 6, 10, 16, 25, 35, 50, 70, 95, 120 y 240. Se puede tener una idea de las secciones mínimas de los cables utilizados para la construcción de líneas aéreas. obtenido de la siguiente tabla.

Las ramificaciones a menudo se realizan con cables aislados (marcas APR, AVT). Los productos tienen un revestimiento aislante resistente a la intemperie y un cable portador de acero. Las conexiones de cables en tramos se montan en áreas que no están sujetas a tensión mecánica. Se empalman por engaste (utilizando dispositivos y materiales apropiados) o por soldadura (con termita o aparato especial).

En los últimos años, los cables aislados autoportantes se han utilizado cada vez más en la construcción de líneas aéreas. Para líneas eléctricas aéreas de baja tensión, la industria produce grados SIP-1, -2 y -4, y para líneas de 10-35 kV, SIP-3.

En rutas con voltajes superiores a 330 kV, para evitar descargas de corona, se practica el uso de una fase dividida: un cable de gran sección transversal se reemplaza por varios más pequeños unidos entre sí. Con un aumento en el voltaje nominal, su número aumenta de 2 a 8.

Refuerzo lineal

Los accesorios VTL incluyen travesaños, aisladores, abrazaderas y suspensiones, tiras y espaciadores, sujetadores (soportes, abrazaderas, herrajes).

La función principal de los travesaños es sujetar los cables de tal manera que proporcionen la distancia necesaria entre las fases opuestas. Los productos son estructuras metálicas especiales formadas por ángulos, listones, pasadores, etc. con superficie pintada o galvanizada. Hay alrededor de dos docenas de tamaños y tipos estándar de travesaños, con un peso de 10 a 50 kg (designados como TM-1 ... TM22).

Los aisladores se utilizan para la fijación confiable y segura de cables. Se dividen en grupos, según el material de fabricación (porcelana, vidrio templado, polímeros), propósito funcional (soporte, paso, entrada) y métodos de fijación a los travesaños (pasador, varilla y suspensión). Los aisladores están hechos para un voltaje determinado, que debe indicarse en la marca alfanumérica. Los principales requisitos para este tipo de accesorios al instalar líneas eléctricas aéreas son la resistencia mecánica y eléctrica, la resistencia al calor.

Para reducir la vibración de la línea y evitar roturas de cables, se utilizan dispositivos de amortiguación especiales o bucles de amortiguación.

Parámetros técnicos y protección

Al diseñar e instalar líneas eléctricas aéreas, se tienen en cuenta las siguientes características importantes:

• La longitud del tramo intermedio (la distancia entre los ejes de los bastidores adyacentes).
• La distancia de los conductores de fase entre sí y el más bajo de la superficie de la tierra (tamaño de línea).
• La longitud de la cadena de aisladores de acuerdo con la tensión nominal.
• altura total de los soportes.

Puede hacerse una idea de los parámetros principales de las líneas eléctricas aéreas de 10 kV y más en la tabla.

Para evitar daños en las líneas aéreas y evitar paradas de emergencia durante una tormenta, se lanza un pararrayos de alambre de acero o acero y aluminio con una sección transversal de 50-70 mm 2, conectado a tierra sobre soportes, sobre los cables de fase. A menudo se hace hueco y este espacio se utiliza para organizar canales de comunicación de alta frecuencia.

Los descargadores de válvulas brindan protección contra sobretensiones derivadas de la caída de rayos. En caso de un impulso de rayo inducido en los cables, se produce una ruptura del espacio de chispas, por lo que la descarga fluye hacia el soporte, que tiene el potencial de tierra, sin dañar el aislamiento. La resistencia de apoyo se reduce utilizando dispositivos especiales de puesta a tierra.

Preparación e instalación

El proceso tecnológico de la construcción de la línea aérea de transmisión consiste en trabajos de preparación, construcción e instalación y puesta en marcha. Los primeros incluyen la compra de equipos y materiales, estructuras metálicas y de hormigón armado, el estudio del proyecto, la preparación de la ruta y piquetes, la elaboración de un PEP (plan de producción de obra eléctrica).

El trabajo de construcción incluye la excavación de pozos, la instalación y montaje de soportes, la distribución de barras de refuerzo y equipos de puesta a tierra a lo largo de la ruta. La instalación directa de líneas eléctricas aéreas comienza con el enrollado de alambres y cables, realizando conexiones. A esto le sigue levantándolos a los soportes, estirando, viendo las flechas de pandeo (la mayor distancia entre el cable y la línea recta que conecta los puntos de su unión a los soportes). Finalmente, los alambres y cables se atan a los aisladores.

Además de las medidas generales de seguridad, el trabajo en líneas eléctricas aéreas implica el cumplimiento de las siguientes normas:

• Cese de todos los trabajos cuando se acerca un frente de tormenta.
• Garantizar la protección del personal contra los efectos de los potenciales eléctricos inducidos en los cables (cortocircuito y puesta a tierra).
• Prohibición de trabajar de noche (excepto la instalación de intersecciones con pasos elevados, vías férreas), hielo, niebla, con una velocidad del viento superior a 15 m/s.

Antes de la puesta en servicio, verifique el pandeo y las dimensiones de la línea, mida la caída de voltaje en los conectores, la resistencia de los dispositivos de puesta a tierra.

Mantenimiento y reparación

De acuerdo con las normas de trabajo, todas las líneas aéreas de más de 1 kV cada seis meses están sujetas a inspección por parte del personal de mantenimiento, ingenieros y técnicos, una vez al año, por las siguientes fallas:

• arrojar objetos extraños sobre los cables;
• roturas o roturas de cables de fase individuales, violación del ajuste de las flechas de hundimiento (no debe exceder las de diseño en más del 5%);
• daño o superposición de aisladores, guirnaldas, pararrayos;
• destrucción de soportes;
• infracciones en la zona de seguridad (almacenamiento de objetos extraños, hallazgo de equipos de gran tamaño, reducción del ancho del claro debido al crecimiento de árboles y arbustos).

Las inspecciones extraordinarias de la ruta se llevan a cabo durante la formación de hielo, durante el período de inundación de los ríos, incendios naturales y provocados por el hombre, así como después del apagado automático. Las inspecciones de escalada se llevan a cabo según sea necesario (al menos una vez cada 6 años).

Si se detecta una violación de la integridad de una parte de los cables del cable (hasta el 17% de la sección transversal total), el área dañada se restaura aplicando un manguito o vendaje de reparación. En caso de daños importantes, el cable se corta y se vuelve a conectar con una abrazadera especial.

Durante la reparación actual de la vía aérea, se enderezan los soportes y puntales torcidos, se verifica el apriete de todas las conexiones roscadas, se restaura la capa protectora de pintura en estructuras metálicas, numeración, letreros y carteles. Medir la resistencia de los dispositivos de puesta a tierra.

La revisión de las líneas eléctricas aéreas implica la implementación de todas las reparaciones actuales. Además, se realiza un cableado completo con la medición de la resistencia de contacto de los acoplamientos y pruebas posteriores a la reparación.

Línea eléctrica aérea(VL) - un dispositivo diseñado para la transmisión o distribución de energía eléctrica a través de cables con una cubierta aislante protectora (VLZ) o cables desnudos (VL) ubicados al aire libre y unidos con la ayuda de travesaños (soportes), aisladores y lineales accesorios para soportes u otras estructuras de ingeniería (puentes, pasos elevados). Los elementos principales de la VL son:

• alambres;
• cables de protección;
• un soporte que soporta alambres y montículos a cierta altura sobre el nivel del suelo o del agua;
• aisladores que aíslan los hilos del cuerpo del soporte;
• armadura lineal.

Los portales lineales de los dispositivos de distribución se toman como el comienzo y el final de la línea aérea. De acuerdo con el dispositivo constructivo, las líneas aéreas se dividen en un solo circuito y de múltiples valores, por regla general, de 2 circuitos.

Por lo general, una línea aérea consta de tres fases, por lo que los soportes de líneas aéreas de un solo circuito con un voltaje superior a 1 kV están diseñados para colgar cables trifásicos (un circuito) (Fig. 1), seis cables están suspendidos en los soportes de Líneas aéreas de doble circuito (dos circuitos en paralelo). Si es necesario, uno o dos cables de protección contra rayos se suspenden sobre los cables de fase. Se suspenden de 5 a 12 cables en los soportes de la línea aérea de la red de distribución con un voltaje de hasta 1 kV para alimentar a varios consumidores con una línea aérea (iluminación exterior e interior, energía eléctrica, cargas domésticas). Una línea aérea con una tensión de hasta 1 kV con un neutro puesto a tierra, además de las de fase, está equipada con un cable neutro.

Arroz. una. Fragmentos de líneas aéreas de 220 kV:a - cadena simple; b - doble cadena

Los alambres de las líneas eléctricas aéreas son principalmente de aluminio y sus aleaciones, en algunos casos de cobre y sus aleaciones, son alambres trefilados en frío con suficiente resistencia mecánica. Sin embargo, los más difundidos son los hilos multihilos hechos de dos metales con buenas características mecánicas y un costo relativamente bajo. Los alambres de este tipo incluyen alambres de acero y aluminio con una relación de área transversal de piezas de aluminio y acero de 4,0 a 8,0. En la fig. 2, y los parámetros de diseño de la línea aérea de un rango estándar de voltajes se dan en la tabla. una.

Arroz. 2. : a - triangular; b-horizontales; en - "barril" hexagonal; d - revertir "árbol de Navidad"

Tabla 1. Parámetros estructurales de líneas aéreas

Para todas las opciones anteriores para la ubicación de los cables de fase en los soportes, es característica una disposición asimétrica de los cables entre sí. En consecuencia, esto conduce a una reactancia y conductividad desiguales de las diferentes fases, debido a la inductancia mutua entre los cables de la línea y, como resultado, al desequilibrio de tensión de fase y a la caída de tensión.

Para hacer que la capacitancia y la inductancia de las tres fases del circuito sean iguales, se utiliza una transposición de cables en la línea de alimentación, es decir cambian mutuamente su ubicación entre sí, mientras que cada cable de fase pasa un tercio de la ruta (Fig. 3). Uno de estos movimientos triples se denomina ciclo de transposición.

Arroz. 3. Esquema del ciclo completo de transposición de tramos de una línea eléctrica aérea: Cables monofásicos, bifásicos y trifásicos

La transposición de los hilos de fase de una línea eléctrica aérea con hilos desnudos se utiliza para una tensión de 110 kV y superior y con una longitud de línea de 100 km o más. Una de las opciones para montar cables en un soporte de transposición se muestra en la fig. 4. Cabe señalar que la transposición de los núcleos que transportan corriente a veces se usa en las líneas de cable, además, las tecnologías modernas para diseñar y construir líneas aéreas permiten implementar técnicamente el control de los parámetros de la línea (líneas autocompensantes controladas y compactas). líneas aéreas de ultra alta tensión).

Arroz. cuatro

Los alambres y cables de protección de la línea aérea en ciertos lugares deben estar rígidamente fijados en los aisladores de tensión de los soportes de anclaje (soportes extremos 1 y 7, instalados al principio y al final de la línea aérea, como se muestra en la Fig. 5 y estirados a una tensión predeterminada.Se instalan soportes intermedios entre los soportes de anclaje, necesarios para soportar alambres y cables, con la ayuda de guirnaldas de soporte de aisladores con abrazaderas de soporte, a una altura determinada (soportes 2, 3, 6), instalados en una recta sección de líneas aéreas; angulares (soportes 4 y 5), instalados en los giros de la ruta de la línea aérea; transitorios (soportes 2 y 3) instalados en el tramo de la línea aérea que cruza cualquier obstáculo natural o estructura de ingeniería, por ejemplo, una vía férrea o carretera.

Arroz. 5.

La distancia entre los soportes de anclaje se denomina tramo de anclaje de la línea eléctrica aérea (Fig. 6). La distancia horizontal entre los puntos de unión de los cables en los soportes adyacentes se denomina longitud del tramo. L . Un croquis del tramo de la línea aérea se muestra en la fig. 7. La longitud del vano se elige principalmente por razones económicas, salvo en los vanos de transición, teniendo en cuenta tanto la altura de los apoyos y el pandeo de alambres y cables, como el número de apoyos y aisladores a lo largo de toda la longitud del vano. la línea aérea.

Arroz. 6. : 1 - guirnalda de soporte de aisladores; 2 - guirnalda de tensión; 3 - soporte intermedio; 4 - soporte de anclaje

La distancia vertical más pequeña desde el suelo hasta el cable en su mayor pandeo se denomina calibre de línea hasta el suelo: h . El tamaño de la línea debe mantenerse para todas las tensiones nominales, teniendo en cuenta el riesgo de cerrar el entrehierro entre los conductores de fase y el punto más alto del terreno. También es necesario tener en cuenta los aspectos ambientales del impacto de los campos electromagnéticos de alta intensidad en los organismos vivos y las plantas.

La mayor desviación del cable de fase. F n o cable de tierra F t desde la horizontal bajo la acción de una carga uniformemente distribuida de su propia masa, la masa de hielo y la presión del viento se denomina hundimiento. Para evitar que los cables se amarren, la pluma de pandeo del cable es menor que la pluma de pandeo del cable entre 0,5 y 1,5 m.

Los elementos estructurales de las líneas aéreas, como los cables de fase, los cables, las guirnaldas de aisladores, tienen una masa significativa, por lo que las fuerzas que actúan sobre un soporte alcanzan cientos de miles de newtons (N). Las fuerzas de tracción sobre el cable por el peso del cable, el peso de las guirnaldas de tensión de los aisladores y las formaciones de hielo se dirigen hacia abajo a lo largo de la normal, y las fuerzas debidas a la presión del viento se dirigen a lo largo de la normal alejándose del vector de flujo del viento. , como se muestra en la Fig. 7.

Arroz. 7.

Para reducir la resistencia inductiva y aumentar el rendimiento de las líneas aéreas de larga distancia, se utilizan varias opciones para líneas de transmisión compactas, cuyo rasgo característico es la distancia reducida entre los cables de fase. Las líneas de transmisión de energía compactas tienen un corredor espacial más estrecho, un nivel más bajo de intensidad de campo eléctrico a nivel del suelo y permiten la implementación técnica del control de parámetros de línea (líneas autocompensadas controladas y líneas con una configuración de fase dividida no convencional).

2. Línea de alimentación de cables

línea de alimentación por cable (KL) consta de uno o más cables y racores para cables para conectar cables y para conectar cables a aparatos eléctricos o barras colectoras de interruptores.

A diferencia de las líneas aéreas, los cables se colocan no solo en el exterior, sino también en el interior (Fig. 8), en el suelo y en el agua. Por lo tanto, los CR están expuestos a la humedad, a la agresividad química del agua y del suelo, al daño mecánico durante los movimientos de tierra y al desplazamiento del suelo durante las fuertes lluvias e inundaciones. El diseño del cable y de las estructuras para el tendido del cable debe proporcionar protección contra los impactos especificados.

Arroz. ocho.

Según el valor de la tensión nominal, los cables se dividen en tres grupos: cables baja tensión(hasta 1 kV), cables voltaje medio(6…35 kV), cables Alto voltaje(110 kV y superior). Según el tipo de corriente, se distinguen Cables de CA y CC.

Los cables de alimentación están hechos de un solo hilo, de dos hilos, de tres hilos, de cuatro hilos y de cinco hilos. Los cables de alto voltaje se fabrican como de un solo núcleo; dos núcleos - cables de CC; trifilares - cables de media tensión.

Los cables de baja tensión se fabrican con hasta cinco núcleos. Dichos cables pueden tener núcleos de una, dos o tres fases, así como un núcleo de trabajo cero. norte y cero conductor de protección RE o combinación de trabajo cero y núcleo de protección LÁPIZ .

Según el material de los núcleos conductores, los cables con Conductores de aluminio y cobre. Debido a la escasez de cobre, los cables con conductores de aluminio son los más utilizados. Se utiliza como material aislante. cable de papel impregnado con colofonia de aceite, plástico y caucho. Hay cables con impregnación normal, impregnación empobrecida e impregnación con una composición antigoteo. Los cables con impregnación agotada o sin drenaje se colocan a lo largo de una ruta con una gran diferencia de altura o a lo largo de secciones verticales de la ruta.

Se fabrican cables de alta tensión llenas de aceite o llenas de gas. En estos cables, el aislamiento de papel se rellena con aceite o gas a presión.

La protección del aislamiento contra el secado y la entrada de aire y humedad se garantiza mediante la imposición de una cubierta hermética sobre el aislamiento. La armadura proporciona protección al cable contra posibles daños mecánicos. Para proteger contra la agresividad del ambiente externo, se utiliza una cubierta protectora externa.

Al estudiar las líneas de cable, es aconsejable tener en cuenta cables superconductores para lineas electricas cuyo diseño se basa en el fenómeno de la superconductividad. De manera simplista, el fenómeno superconductividad en los metales se puede representar de la siguiente manera. Las fuerzas repulsivas de Coulomb actúan entre electrones como entre partículas cargadas de manera similar. Sin embargo, a temperaturas ultrabajas para materiales superconductores (y estos son 27 metales puros y una gran cantidad de aleaciones y compuestos especiales), la naturaleza de la interacción de los electrones entre sí y con la red atómica cambia significativamente. Como resultado, se hace posible la atracción de electrones y la formación de los llamados pares de electrones (Cooper). La aparición de estos pares, su aumento, la formación de un "condensado" de pares de electrones y explica la aparición de superconductividad. A medida que aumenta la temperatura, algunos de los electrones se excitan térmicamente y pasan a un solo estado. En alguna de las llamadas temperaturas críticas, todos los electrones se vuelven normales y desaparece el estado de superconductividad. Lo mismo sucede cuando aumenta la tensión. magnéticola. Las temperaturas críticas de las aleaciones y compuestos superconductores utilizados en ingeniería son de 10 a 18 K, es decir, de –263 a –255°С.

Los primeros proyectos, modelos experimentales y prototipos de dichos cables en fundas crioestáticas corrugadas flexibles se implementaron solo en los años 70-80 del siglo XX. Se utilizaron como superconductores cintas a base de un compuesto intermetálico de niobio con estaño, enfriado con helio líquido.

En 1986, se descubrió el fenómeno. superconductividad a alta temperatura, y ya a principios de 1987, se obtuvieron conductores de este tipo, que son materiales cerámicos, cuya temperatura crítica se elevó a 90 K. La composición aproximada del primer superconductor 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.

Los estudios de viabilidad muestran que los cables superconductores de alta temperatura serán más eficientes en comparación con otros tipos de transmisión de energía que ya tienen una potencia transmitida de más de 0,4 - 0,6 GVA, según la aplicación real. Se espera que los cables superconductores de alta temperatura se utilicen en el futuro en el sector energético como conductores de corriente en centrales eléctricas con una capacidad de más de 0,5 GW, así como entradas profundas a megaciudades y grandes complejos intensivos en energía. Al mismo tiempo, es necesario evaluar de manera realista los aspectos económicos y la gama completa de trabajo para garantizar la confiabilidad de dichos cables en funcionamiento.

Sin embargo, debe tenerse en cuenta que durante la construcción de nuevas y la reconstrucción de líneas de cable antiguas, es necesario guiarse por las disposiciones de PJSC Rosseti, según las cuales está prohibido usar :

• cables eléctricos que no cumplen con los requisitos actuales de seguridad contra incendios y emiten grandes concentraciones de productos tóxicos durante la combustión;
• cables con aislamiento de papel-aceite y llenos de aceite;
• cables fabricados con la tecnología de reticulación de silanol (las composiciones reticulables de silanol contienen grupos silano organofuncionales injertados, y la reticulación de la cadena molecular del polietileno (PE), que conduce a la formación de una estructura espacial, en este caso se produce debido a la combinación silicio-oxígeno-silicio enlace (Si-O-Si), y no carbono-carbono (C-C), como es el caso del entrecruzamiento con peróxido).

Los productos de cable, según los diseños, se dividen en cabos , alambres y cuerdas .

Cable- un producto eléctrico de fábrica completamente listo para usar, que consta de uno o más núcleos conductores aislados (conductores), encerrados, por regla general, en una cubierta metálica o no metálica, sobre los cuales, dependiendo de las condiciones de instalación y operación , puede haber una cubierta protectora adecuada, que incluye puede incluir armadura. Los cables de alimentación, según la clase de voltaje, tienen de uno a cinco conductores de aluminio o cobre con una sección transversal de 1,5 a 2000 mm 2, de los cuales con una sección transversal de hasta 16 mm 2 - un solo cable, más - multi- cable.

El alambre- uno o más conductores aislados, sobre los cuales, dependiendo de las condiciones de colocación y operación, puede haber una cubierta no metálica, bobinado y (o) trenzado con materiales fibrosos o alambre.

Cable- dos o más conductores aislados o altamente flexibles con una sección transversal de hasta 1,5 mm 2, trenzados o tendidos en paralelo, sobre los cuales, dependiendo de las condiciones de tendido y operación, se puede aplicar una cubierta no metálica y capas protectoras.