خطوط الكهرباء العلوية. تشمل هياكل الكابلات

يتم تمييز خطوط الكهرباء العلوية وفقًا لعدد من المعايير. دعونا نعطي تصنيفا عاما.

I. حسب نوع التيار

رسم. فل العاصمةالجهد 800 كيلو فولت

حاليًا، يتم نقل الطاقة الكهربائية بشكل أساسي باستخدام التيار المتردد. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن الغالبية العظمى من مصادر الطاقة الكهربائية تنتج الجهد المتردد (باستثناء بعض المصادر غير التقليدية للطاقة الكهربائية، على سبيل المثال، محطات الطاقة الشمسية)، والمستهلكين الرئيسيين هم آلات التيار المتردد.

وفي بعض الحالات، يفضل نقل الطاقة الكهربائية بالتيار المباشر. يظهر الرسم التخطيطي لتنظيم نقل التيار المستمر في الشكل أدناه. لتقليل خسائر الحمل في الخط عند نقل الكهرباء على التيار المباشر، وكذلك على التيار المتردد، يتم زيادة جهد النقل باستخدام المحولات. بالإضافة إلى ذلك، عند تنظيم النقل من المصدر إلى المستهلك بالتيار المباشر، من الضروري تحويل الطاقة الكهربائية من التيار المتردد إلى تيار مباشر (باستخدام مقوم) والعودة (باستخدام العاكس).

رسم. مخططات تنظيم نقل الطاقة الكهربائية على التيار المتردد (أ) والمباشر (ب): G - المولد (مصدر الطاقة)، T1 - محول تصاعدي، T2 - محول تنازلي، B - مقوم، I - عاكس، ن - الحمل (المستهلك).

ومن مميزات نقل الكهرباء عبر الخطوط الهوائية باستخدام التيار المباشر ما يلي:

يعد إنشاء خط هوائي أرخص، حيث يمكن نقل الكهرباء ذات التيار المباشر عبر سلك واحد (دائرة أحادية القطب) أو سلكين (دائرة ثنائية القطب).
يمكن نقل الكهرباء بين أنظمة الطاقة غير المتزامنة في التردد والطور.
عند نقل كميات كبيرة من الكهرباء لمسافات طويلة، تصبح الخسائر في خطوط الطاقة ذات التيار المباشر أقل مما كانت عليه عند النقل على التيار المتردد.
إن حد الطاقة المنقولة وفقًا لاستقرار نظام الطاقة أعلى من خطوط التيار المتردد.

العيب الرئيسي لنقل الطاقة بالتيار المستمر هو الحاجة إلى استخدام محولات التيار المتردد إلى التيار المستمر (المقومات) والعكس بالعكس، من التيار المستمر إلى التيار المتردد (العاكسات)، والتكاليف الرأسمالية الإضافية المرتبطة بها والخسائر الإضافية لتحويل الكهرباء.

لا يتم استخدام الخطوط الهوائية DC على نطاق واسع في الوقت الحاضر، لذلك سننظر في المستقبل في تركيب وتشغيل الخطوط الهوائية AC.

ثانيا. حسب الغرض

خطوط هوائية لمسافات طويلة للغاية بجهد 500 كيلو فولت وأعلى (مصممة لتوصيل أنظمة الطاقة الفردية).
الخطوط الهوائية ذات الجهد 220 و 330 كيلو فولت (مصممة لنقل الطاقة من محطات توليد الطاقة القوية، وكذلك لتوصيل أنظمة الطاقة ودمج محطات الطاقة داخل أنظمة الطاقة - على سبيل المثال، تقوم بتوصيل محطات الطاقة بنقاط التوزيع).
توزيع الخطوط الهوائية بجهد 35 و 110 كيلو فولت (مخصصة لتزويد الطاقة للمؤسسات والمستوطنات ذات المساحات الكبيرة - الاتصال نقاط التوزيعمع المستهلكين)
الخطوط الهوائية جهد 20 كيلوفولت وما دون لتزويد المستهلكين بالكهرباء.

ثالثا. بواسطة الجهد

الخطوط الهوائية حتى 1000 فولت (الخطوط الهوائية ذات الجهد المنخفض).
الخطوط الهوائية فوق 1000 فولت (الخطوط الهوائية ذات الجهد العالي):

بالنسبة للكهربائي ذي الخبرة الذي يعمل مع خطوط الكهرباء العلوية لسنوات عديدة، لن يكون من الصعب تحديد جهد خط الكهرباء العلوي بصريًا عن طريق
نوع العوازل والدعامات وعدد الأسلاك في الخط بدون أي أجهزة. على الرغم من أنه في معظم الحالات، لتحديد الجهد على الخط العلوي، ما عليك سوى إلقاء نظرة على العوازل. بعد قراءة هذه المقالة، ستتمكن أيضًا من تحديد جهد الخطوط الهوائية بسهولة باستخدام العوازل.

الصورة 1. عوازل الدبوس للجهد 0.4، 6-10، 35 كيلو فولت.

يجب على كل شخص أن يعرف هذا! ولكن لماذا، لماذا يجب أن يكون الشخص البعيد عن صناعة الطاقة الكهربائية قادرًا على تحديد جهد خط الطاقة العلوي باستخدامه مظهرالعوازل وعدد العوازل في إكليل الخط العلوي؟ الجواب واضح، الأمر كله يتعلق بالسلامة الكهربائية. بعد كل شيء، لكل فئة جهد من الخطوط الهوائية، هناك حد أدنى للمسافات المسموح بها، وأقرب منها يكون الاقتراب من أسلاك الخطوط الهوائية مميتًا.

في ممارستي، كانت هناك العديد من الحوادث المرتبطة بعدم القدرة على تحديد فئة الجهد للخطوط الهوائية. لذلك، يوجد أدناه جدول من قواعد السلامة، والذي يشير إلى الحد الأدنى من المسافات المسموح بها، والتي يكون أقربها مميتًا للاقتراب من الأجزاء الحية التي يتم تنشيطها.

الجدول 1. المسافات المسموح بها للأجزاء الحية التي يتم تنشيطها.

* العاصمة.

وقع الحادث الأول في موقع بناء منزل ريفي. ولسبب غير معروف، انقطعت الكهرباء عن موقع البناء، وكان هناك خط هوائي بقدرة 10 كيلو فولت بالقرب من المنزل غير المكتمل. قرر عاملان تشغيل سلك تمديد من هذا الخط العلوي لتوصيل الأدوات الكهربائية. بعد تجريد سلكين من سلك التمديد وصنع الخطافات، قرروا استخدام عصا لربطهما بالأسلاك. على خط هوائي 0.4 كيلو فولت، سيعمل هذا المخطط. ولكن بما أن جهد الخط العلوي كان 10 كيلو فولت، فقد تعرض أحد العمال لإصابات كهربائية خطيرة، ونجا بأعجوبة.

أما الحادث الثاني فقد وقع على أرض قاعدة الإنتاج أثناء تفريغ الأنابيب. كان أحد العاملين يقوم بتفريغ الأنابيب المعدنية من شاحنة باستخدام رافعة شاحنة في منطقة تغطية خط علوي جهد 110 كيلو فولت. أثناء التفريغ، تنحني الأنابيب بحيث يقترب أحد طرفيها بشكل خطير من الأسلاك. وحتى على الرغم من عدم وجود اتصال مباشر للأسلاك مع الحمل، بسبب الجهد العاليحدث عطل وتوفي العامل. بعد كل شيء، يمكن أن تُقتل بصدمة كهربائية من خط علوي بقوة 110 كيلو فولت حتى بدون لمس الأسلاك، ما عليك سوى الاقتراب منها. أعتقد أنه أصبح من الواضح الآن سبب أهمية القدرة على تحديد جهد الخطوط الهوائية حسب نوع العوازل.

المبدأ الرئيسي هنا هو أنه كلما زاد جهد خط الطاقة، زاد عدد العوازل في الطوق. بالمناسبة، يوجد في روسيا أعلى خط كهرباء جهد في العالم، جهده 1150 كيلو فولت.

النوع الأول من الخطوط التي تحتاج إلى معرفة جهدها شخصيًا هو الخط العلوي بجهد 0.4 كيلو فولت. عوازل الخطوط العلوية هذه هي الأصغر حجمًا، وعادةً ما تكون العوازل الدبوسية مصنوعة من البورسلين أو الزجاج، ومثبتة على خطافات فولاذية. يمكن أن يكون عدد الأسلاك في هذا الخط إما اثنين، إذا كان 220 فولت، أو 4 أو أكثر، إذا كان 380 فولت.

الصورة 2. دعامة خشبية للخط الهوائي 0.4 كيلو فولت.

النوع الثاني هو VL-6 و10 كيلو فولت لا يختلفان ظاهريًا. أصبحت الخطوط الهوائية 6 كيلوفولت شيئاً من الماضي تدريجياً، لتحل محلها الخطوط الهوائية 10 كيلوفولت. عوازل هذه الخطوط عادة ما تكون من النوع الدبوسي، ولكنها أكبر بشكل ملحوظ من عوازل 0.4 كيلو فولت. يمكن استخدام عوازل التعليق، واحدة أو اثنتين في إكليل، على دعامات الزاوية. كما أنها مصنوعة من الزجاج أو البورسلين، ومثبتة على خطافات فولاذية. إذن: الشيء الرئيسي الفرق البصري VL-0.4 كيلو فولت من VL-6، 10 كيلو فولت، هذه عوازل أكبر، بالإضافة إلى ثلاثة أسلاك فقط في الخط.

الصورة 3. دعامة خشبية للخط الهوائي 10 كيلو فولت.

النوع الثالث هو الخط الهوائي جهد 35 ك.ف. العوازل المعلقة، أو العوازل الدبوسية، تُستخدم هنا بالفعل، ولكن بحجم أكبر بكثير. يمكن أن يتراوح عدد العوازل المعلقة في الطوق من ثلاثة إلى خمسة، اعتمادًا على الدعم ونوع العوازل. يمكن أن تكون الدعامات إما خرسانية أو مصنوعة من هياكل معدنية، بالإضافة إلى الخشب، ولكنها ستكون أيضًا هيكلًا، وليس مجرد عمود.

الصورة 4. دعامة خشبية للخط الهوائي 35 كيلو فولت.

خط هوائي جهد 110 ك.ف من 6 عوازل في إكليل. كل مرحلة سلك واحد يمكن أن تكون الدعامات من الخرسانة المسلحة أو الخشبية (لم يتم استخدامها تقريبًا) أو مجمعة من الهياكل المعدنية.

خط هوائي جهد 220 ك.ف. مكون من 10 عوازل في إكليل. يتم تنفيذ كل مرحلة بسلك واحد سميك. مع الفولتية فوق 220 كيلو فولت، يتم تجميع الدعامات من الهياكل المعدنية أو الخرسانة المسلحة.

الصورة 5. دعامة خرسانية مسلحة للخط الهوائي 110 كيلو فولت.

خط هوائي جهد 330 ك.ف. مكون من 14 عازل في إكليل. هناك سلكين في كل مرحلة. تبلغ المنطقة الأمنية لخطوط الكهرباء العلوية 30 مترًا على جانبي الأسلاك الخارجية.

الصورة 7. دعم خط نقل 330 كيلو فولت.

خط هوائي جهد 500 ك.ف. مكون من 20 عازل في إكليل، كل مرحلة تنفذ بسلك ثلاثي مرتب على شكل مثلث. منطقة امنية 40 متر .

الصورة 8. دعم خط نقل 500 كيلو فولت.

خط هوائي جهد 750 ك.ف. مكون من 20 عازل في إكليل. تحتوي كل مرحلة على 4 أو 5 أسلاك مرتبة في مربع أو حلقة. منطقة امنية 55 متر .

صورة 9. دعم خط نقل 750 كيلو فولت.

الجدول 2. عدد العوازل في إكليل الخط العلوي.

ماذا تعني النقوش الموجودة على دعامات الخطوط الهوائية؟

من المؤكد أن الكثيرين قد شاهدوا النقوش الموجودة على أبراج نقل الطاقة على شكل حروف وأرقام، لكن لا يعلم الجميع ما تعنيه.

الصورة 10. التسميات على دعامات خطوط الكهرباء.

وهي تعني ما يلي: يشير الحرف الكبير إلى فئة الجهد، على سبيل المثال T-35 كيلو فولت، S-110 كيلو فولت، D-220 كيلو فولت. يشير الرقم الموجود بعد الحرف إلى رقم السطر، ويشير الرقم الثاني إلى الرقم التسلسلي للدعم.

T يعني 35 كيلو فولت.
45 هو رقم السطر.
105 هو الرقم التسلسلي للدعم.
هذه الطريقة لتحديد جهد خط الطاقة من خلال عدد العوازل الموجودة في الطوق ليست دقيقة ولا توفر ضمانًا بنسبة 100%. روسيا بلد ضخم، لذلك، بالنسبة لظروف التشغيل المختلفة لخطوط الكهرباء (نظافة الهواء المحيط، والرطوبة، وما إلى ذلك)، قام المصممون بحساب أعداد مختلفة من العوازل واستخدامها أنواع مختلفةيدعم ولكن إذا تعاملت مع المشكلة بشكل شامل وحدد الجهد وفقًا لجميع المعايير الموضحة في المقالة، فيمكنك تحديد فئة الجهد بدقة. إذا كنت بعيدًا عن صناعة الطاقة الكهربائية، فمن الأفضل بالنسبة لك أن تتصل بشركة الطاقة المحلية الخاصة بك لتحديد جهد خط الطاقة بنسبة 100%.

يوتيوب الموسوعي

1 / 5

✪ كيفية عمل خطوط الكهرباء. نقل الطاقة عبر مسافات طويلة. فيديو تعليمي متحرك. / الدرس 3

✪ الدرس 261. فقدان الطاقة في خطوط الكهرباء. شرط مطابقة المصدر الحالي مع الحمل

✪ طرق تركيب دعامات خطوط الكهرباء العلوية (محاضرة)

✪ ✅كيفية شحن الهاتف تحت خط كهرباء عالي الجهد مع التيارات المستحثة

✪ رقصة أسلاك خط الكهرباء العلوي 110 ك.ف

ترجمات

خطوط الكهرباء العلوية

خط كهرباء علوي(VL) - جهاز مخصص لنقل أو توزيع الطاقة الكهربائية من خلال الأسلاك الموجودة في الهواء الطلق والمثبتة باستخدام الأقواس والعوازل والتجهيزات للدعامات أو الهياكل الأخرى (الجسور والجسور).

تكوين VL

يعبر
أجهزة التقسيم
خطوط اتصالات الألياف الضوئية (على شكل كابلات منفصلة ذاتية الدعم، أو مدمجة في كابل الحماية من الصواعق أو سلك الطاقة)
المعدات المساعدة للاحتياجات التشغيلية (معدات الاتصالات عالية التردد، ومأخذ الطاقة السعوية، وما إلى ذلك)
وضع علامات على أسلاك الجهد العالي ودعامات خطوط الكهرباء لضمان سلامة طيران الطائرة. يتم تمييز الدعامات بمزيج من الدهانات ذات الألوان المحددة، ويتم تمييز الأسلاك ببالونات الطيران لوضع علامات عليها خلال النهار. تستخدم أضواء السياج المضيئة لوضع العلامات أثناء النهار والليل.

الوثائق المنظمة للخطوط الهوائية

تصنيف الخطوط الهوائية

حسب نوع التيار

في الأساس، تُستخدم الخطوط الهوائية لنقل التيار المتناوب، وفي حالات معينة فقط (على سبيل المثال، لتوصيل أنظمة الطاقة، وإمداد شبكات الاتصال بالطاقة، وما إلى ذلك) يتم استخدام خطوط التيار المباشر. خطوط التيار المباشر لديها خسائر أقل بسبب المكونات السعوية والاستقرائية. تم بناء العديد من خطوط كهرباء التيار المستمر في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية:

خط التيار المباشر عالي الجهد موسكو-كاشيرا - مشروع إلبه،
خط التيار المباشر عالي الجهد فولغوجراد-دونباس،
خط التيار المباشر عالي الجهد Ekibastuz-Center، إلخ.

مثل هذه الخطوط لا تستخدم على نطاق واسع.

حسب الغرض

خطوط هوائية لمسافات طويلة للغاية بجهد 500 كيلو فولت وأعلى (مصممة لتوصيل أنظمة الطاقة الفردية).
الخطوط الهوائية ذات الجهد 220 و 330 كيلو فولت (مصممة لنقل الطاقة من محطات توليد الطاقة القوية، وكذلك لتوصيل أنظمة الطاقة ودمج محطات الطاقة داخل أنظمة الطاقة - على سبيل المثال، تربط محطات الطاقة بنقاط التوزيع).
خطوط التوزيع الهوائية بجهود 35 و 110 و 150 كيلو فولت (مصممة لتزويد الطاقة للمؤسسات والمستوطنات ذات المساحات الكبيرة - ربط نقاط التوزيع بالمستهلكين)
الخطوط الهوائية جهد 20 كيلوفولت وما دون لتزويد المستهلكين بالكهرباء.

بواسطة الجهد

الخطوط الهوائية حتى 1000 فولت (الخطوط الهوائية من فئة الجهد الأدنى)
الخطوط الهوائية فوق 1000 فولت
- الخطوط الهوائية 1-35 كيلو فولت (الخطوط الهوائية من فئة الجهد المتوسط)
- الخطوط الهوائية 35-330 كيلو فولت (الخطوط الهوائية من فئة الجهد العالي)
- الخطوط الهوائية 500-750 كيلو فولت (الخطوط الهوائية من فئة الجهد العالي جداً)
- الخطوط الهوائية فوق 750 كيلو فولت (الخطوط الهوائية من فئة الجهد العالي جداً)

تختلف هذه المجموعات بشكل كبير، خاصة من حيث ظروف التصميم والهياكل.

في شبكات رابطة الدول المستقلة الغرض العامتيار متردد 50 هرتز، وفقًا لـ GOST 721-77، يجب استخدام الفولتية المقدرة التالية من طور إلى طور: 380؛ (6) و 10 و 20 و 35 و 110 و 220 و 330 و 500 و 750 و 1150 كيلو فولت. قد تكون هناك أيضًا شبكات مبنية وفقًا لمعايير قديمة بجهود اسمية من طور إلى طور: 220 و3 و150 كيلو فولت.

أعلى خط كهرباء جهد في العالم هو خط Ekibastuz-Kokchetav، الجهد المقدر هو 1150 كيلو فولت. ومع ذلك، يتم تشغيل الخط حاليًا بنصف الجهد - 500 كيلو فولت.

الجهد المقنن لخطوط التيار المباشر غير منظم، الفولتية الأكثر استخدامًا هي 150، 400 (محطة فرعية فيبورجسكايا - فنلندا) و800 كيلو فولت.

يمكن استخدام فئات الجهد الأخرى في شبكات خاصة، خاصة لشبكات الجر للسكك الحديدية (27.5 كيلو فولت، 50 هرتز تيار متردد و 3.3 كيلو فولت تيار مستمر)، المترو (825 فولت تيار مستمر)، الترام وحافلات الترولي (600 فولت تيار مستمر).

وفقًا لطريقة تشغيل المحايدين في التركيبات الكهربائية

شبكات ثلاثية الطور مع لا أساس له (معزول) المحايدة (المحايدة غير متصلة بجهاز التأريض أو متصلة به من خلال أجهزة ذات مقاومة عالية). في رابطة الدول المستقلة، يتم استخدام هذا الوضع المحايد في الشبكات ذات الجهد من 3 إلى 35 كيلو فولت مع تيارات منخفضة من الأعطال الأرضية أحادية الطور.
شبكات ثلاثية الطور مع ترتكز على الرنين (تعويض) المحايدة (الحافلة المحايدة متصلة بالأرض من خلال الحث). في رابطة الدول المستقلة يتم استخدامه في الشبكات ذات الجهد 3-35 كيلو فولت مع تيارات عالية من الأعطال الأرضية أحادية الطور.
شبكات ثلاثية الطور مع مؤرضة بشكل فعالالمحايدة (شبكات الجهد العالي والفائق، والتي ترتبط المحايدة بالأرض مباشرة أو من خلال شبكة صغيرة المقاومة النشطة). في روسيا، هذه شبكات ذات جهد 110 و150 وجزئيًا 220 كيلو فولت، والتي تستخدم المحولات (تتطلب المحولات الذاتية تأريضًا صلبًا إلزاميًا للمحايد).
الشبكات مع ترتكز بقوةمحايد (يتم توصيل محايد المحول أو المولد بجهاز التأريض مباشرة أو من خلال مقاومة منخفضة). وتشمل هذه الشبكات ذات الفولتية الأقل من 1 كيلوفولت، وكذلك الشبكات ذات الفولتية 220 كيلوفولت وما فوق.

حسب وضع التشغيل حسب الحالة الميكانيكية

الخط العلوي يعمل بشكل طبيعي (الأسلاك والكابلات غير مكسورة).
الخطوط الهوائية في حالة الطوارئ (في حالة الكسر الكامل أو الجزئي للأسلاك والكابلات).
الخطوط الهوائية لوضع تشغيل التثبيت (أثناء تركيب الدعامات والأسلاك والكابلات).

العناصر الرئيسية للخطوط الهوائية

طريق- موضع محور الخط العلوي على سطح الأرض.
الأوتاد(PC) - الأجزاء التي ينقسم إليها المسار، ويعتمد طول الكمبيوتر على الجهد المقنن للخط العلوي ونوع التضاريس.
علامة الاعتصام صفريمثل بداية الطريق.
علامة المركزعلى مسار الخط العلوي قيد الإنشاء، فإنه يشير إلى مركز موقع الدعم.
اعتصام الإنتاج- تركيب لافتات اعتصامية ووسطية على الطريق طبقاً لقائمة أماكن الدعم.
مؤسسة الدعم- هيكل مغروس في الأرض أو يرتكز عليها وينقل الحمل إليها من الدعامات والعوازل والأسلاك (الكابلات) ومن المؤثرات الخارجية (الجليد والرياح).
قاعدة الأساس- تربة الجزء السفلي من الحفرة التي تمتص الحمل.
فترة(طول الامتداد) - المسافة بين مركزي الدعامتين اللتين تعلق عليهما الأسلاك. يميز متوسطتمتد (بين دعامتين متوسطتين متجاورتين) و مِرسَاةتمتد (بين دعامات المرساة). فترة الانتقال- مدى عبور أي هيكل أو عائق طبيعي (نهر، واد).
زاوية دوران الخط- الزاوية α بين اتجاهات مسار الخط العلوي في الامتدادات المجاورة (قبل المنعطف وبعده).
تبلد- المسافة الرأسية بين أدنى نقطة في السلك في الامتداد والخط المستقيم الذي يربط نقاط ارتباطه بالدعائم.
حجم السلك- المسافة العمودية من السلك في الامتداد إلى الهياكل الهندسية التي يعبرها الطريق أو سطح الأرض أو الماء.
بلوم (حلقة) - قطعة من الأسلاك تربط الأسلاك المشدودة بممرات التثبيت المجاورة على دعامة المرساة.

تركيب خطوط الكهرباء العلوية

يتم تركيب خطوط الكهرباء باستخدام طريقة التثبيت "السحب". هذا ينطبق بشكل خاص في حالة التضاريس الصعبة. عند اختيار المعدات اللازمة لتركيب خطوط الكهرباء، من الضروري أن تأخذ في الاعتبار عدد الأسلاك في المرحلة، وقطرها والحد الأقصى للمسافة بين دعامات خط الكهرباء.

خطوط كهرباء الكابلات

خط كهرباء الكابل(CL) - خط لنقل الكهرباء أو نبضاتها الفردية، يتكون من واحد أو أكثر من الكابلات المتوازية مع وصلات توصيل وقفل ونهايات (أطراف) ومثبتات، وللخطوط المملوءة بالزيت، بالإضافة إلى أجهزة تغذية وزيت نظام إنذار الضغط.

تصنيف

يتم تصنيف خطوط الكابلات بشكل مشابه للخطوط الهوائية. بالإضافة إلى ذلك، تقسم خطوط الكابلات:

حسب شروط المرور:
- تحت الارض
- عن طريق المباني
- تحت الماء.
حسب نوع العزل:
- سائل (مشرب بزيت بترول الكابل) ؛
- صعب:
  - زيت الورق
  - كلوريد البولي فينيل (PVC)؛
  - ورق مطاطي (RIP) ؛
  - مطاط الإيثيلين البروبيلين (EPR).

لم يتم ذكر العزل بالمواد الغازية وبعض أنواع العزل السائل والصلب هنا نظرًا لندرة استخدامها نسبيًا في وقت كتابة هذا التقرير [ متى؟] .

هياكل الكابلات

تشمل هياكل الكابلات ما يلي:

نفق الكابل- هيكل مغلق (ممر) به هياكل داعمة لوضع الكابلات ووصلات الكابلات عليها، مع حرية المرور على طول الطول، مما يسمح بمد الكابلات وإصلاح وفحص خطوط الكابلات.
قناة الكابل- هيكل غير قابل للمرور، مغلق ومدفن جزئياً أو كلياً في الأرض والأرضية والسقف وما إلى ذلك، ومخصص لوضع الكابلات فيه، ولا يمكن تركيبه وفحصه وإصلاحه إلا بعد إزالة السقف.
منجم الكابلات- هيكل كبل رأسي (عادةً ما يكون مستطيلاً في مقطعه العرضي)، يكون ارتفاعه أكبر بعدة مرات من جانب المقطع، ومجهزًا بأقواس أو سلم ليتحرك الناس على طوله (من خلال أعمدة) أو جدار قابلة للإزالة كليًا أو جزئيًا (أعمدة غير من خلال).
أرضية الكابل- جزء من المبنى محدود بالأرضية والسقف أو الغطاء بمسافة بين الأرضية والأجزاء البارزة من السقف أو الغطاء لا تقل عن 1.8 متر.
أرضية مزدوجة- تجويف محدود بجدران الغرفة والسقف الداخلي وأرضية الغرفة بألواح قابلة للإزالة (على كامل المنطقة أو جزء منها).
كتلة الكابل- هيكل كابل به أنابيب (قنوات) لوضع الكابلات فيها مع الآبار المرتبطة بها.
كاميرا الكابل- هيكل كابل تحت الأرض، مغطى ببلاطة خرسانية عمياء قابلة للإزالة، مخصصة لوضع وصلات الكابلات أو لسحب الكابلات إلى كتل. تسمى الغرفة التي لها فتحة للدخول إليها الكابل جيدا.
رف الكابل- هيكل كابل ممتد أفقي أو مائل فوق الأرض أو فوق الأرض. يمكن أن يكون حامل الكابل ممرًا أو غير ممر.
معرض الكابلات- فوق الأرض أو فوق الأرض مغلقة (كليًا أو جزئيًا، على سبيل المثال، بدون جدران جانبية) هيكل ممر كابل ممتد أفقيًا أو مائلًا.

السلامة من الحرائق

يجب ألا تزيد درجة الحرارة داخل قنوات الكابل (الأنفاق) في الصيف عن درجة حرارة الهواء الخارجي بمقدار 10 درجات مئوية.

في حالة الحرائق في غرف الكابلات، يتقدم الاحتراق ببطء في الفترة الأولية وفقط بعد مرور بعض الوقت يزداد معدل انتشار الاحتراق بشكل ملحوظ. تظهر التجربة أنه خلال الحرائق الحقيقية في أنفاق الكابلات يتم ملاحظة درجات حرارة تصل إلى 600 درجة مئوية وأكثر. ويفسر ذلك حقيقة أنه في الظروف الحقيقية، تحترق الكابلات التي تكون تحت الحمل الحالي لفترة طويلة والتي يتم تسخين عزلها من الداخل إلى درجة حرارة 80 درجة مئوية وما فوق. قد يحدث اشتعال متزامن للكابلات في عدة أماكن وعلى طول كبير. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن الكابل تحت الحمل وأن عزله يسخن إلى درجة حرارة قريبة من درجة حرارة الاشتعال التلقائي.

يتكون الكابل من العديد من العناصر الهيكلية، التي تستخدم في تصنيعها مجموعة واسعة من المواد القابلة للاشتعال، بما في ذلك المواد ذات درجة حرارة الاشتعال المنخفضة والمواد المعرضة للاشتعال. كما يتضمن تصميم هياكل الكابلات والكابلات عناصر معدنية. في حالة نشوب حريق أو تيار زائد، يتم تسخين هذه العناصر إلى درجة حرارة تتراوح بين 500-600 درجة مئوية، وهي تتجاوز درجة حرارة الاشتعال (250-350 درجة مئوية) للعديد من مواد البوليمر المدرجة في هيكل الكابل، و ولذلك يمكن إعادة إشعالها بواسطة عناصر معدنية ساخنة بعد توقف إمداد عامل إطفاء الحريق. وفي هذا الصدد، من الضروري اختيار مؤشرات قياسية لتوريد عوامل إطفاء الحرائق لضمان القضاء على الاحتراق المشتعل، وكذلك لاستبعاد إمكانية إعادة الاشتعال.

لفترة طويلة، تم استخدام أنظمة إطفاء الرغوة في غرف الكابلات. ومع ذلك، كشفت تجربة التشغيل عن عدد من أوجه القصور:

العمر الافتراضي المحدود لمركزات الرغوة وعدم السماح بتخزين محاليلها المائية؛
عدم الاستقرار الوظيفي؛
صعوبة الإعداد
الحاجة إلى رعاية خاصة لجهاز جرعة عامل الرغوة؛
التدمير السريع للرغوة عند درجة الحرارة المحيطة العالية (حوالي 800 درجة مئوية) أثناء الحريق.

أظهرت الدراسات أن الماء المرشوش لديه قدرة أكبر على إطفاء الحرائق مقارنة بالرغوة الميكانيكية الهوائية، لأنه يبلل ويبرد الكابلات المحترقة وهياكل البناء.

تبلغ السرعة الخطية لانتشار اللهب في هياكل الكابلات (حرق الكابلات) 1.1 م/دقيقة.

الموصلات الفائقة في درجات الحرارة العالية

سلك HTSC

خسائر في خطوط الكهرباء

تعتمد خسائر الكهرباء في الأسلاك على القوة الحالية، لذلك عند نقلها عبر مسافات طويلة، يتم زيادة الجهد عدة مرات (تقليل القوة الحالية بنفس المقدار) باستخدام محول، والذي عند نقل نفس الطاقة، يمكن أن يقلل بشكل كبير خسائر. ومع ذلك، مع زيادة الجهد، تبدأ ظواهر التفريغ المختلفة في الحدوث.

في الخطوط الهوائية ذات الجهد العالي للغاية، هناك فقدان نشط للطاقة بسبب الإكليل (تفريغ الإكليل). يحدث تفريغ كورونا عند شدة المجال الكهربائي ه (\displaystyle E)على سطح السلك سوف يتجاوز قيمة العتبة ه ك (\displaystyle E_(ك))، والتي يمكن حسابها باستخدام صيغة Peak التجريبية:
E k = 30 , 3 β (1 + 0.298 r β) (\displaystyle E_(k)=30(,)3\beta \left((1+(\frac (0(),)298)(\sqrt (r \بيتا))))\يمين))كيلو فولت / سم،
أين ص (\displaystyle r)- نصف قطر السلك بالأمتار، β (\displaystyle \beta )- نسبة كثافة الهواء إلى وضعها الطبيعي.

تتناسب قوة المجال الكهربائي بشكل مباشر مع الجهد الكهربي الموجود على السلك وتتناسب عكسيًا مع نصف قطره، لذا يمكنك مكافحة خسائر الإكليل عن طريق زيادة نصف قطر الأسلاك، وأيضًا (بدرجة أقل) باستخدام تقسيم الطور، أي، باستخدام عدة أسلاك في كل مرحلة ممسوكة بفواصل خاصة على مسافة 40-50 سم. وتتناسب خسائر الكورونا تقريبًا مع المنتج U (U − U cr) (\displaystyle U(U-U_(\text(cr)))).

خسائر في خطوط الكهرباء التيار المتردد

من الكمية المهمة التي تؤثر على كفاءة خطوط طاقة التيار المتردد هي الكمية التي تميز النسبة بين القدرة النشطة والمتفاعلة في الخط - كوس φ. الطاقة النشطة هي جزء من الطاقة الإجمالية التي يتم تمريرها عبر الأسلاك ونقلها إلى الحمل؛ الطاقة التفاعلية هي الطاقة التي يولدها الخط، وطاقة شحنه (السعة بين الخط والأرض)، وكذلك المولد نفسه، والتي يستهلكها الحمل التفاعلي (الحمل الاستقرائي). تعتمد خسائر الطاقة النشطة في الخط أيضًا على الطاقة التفاعلية المرسلة. كلما زاد تدفق الطاقة التفاعلية، زاد فقدان الطاقة النشطة.

عندما تكون خطوط الطاقة AC أطول من عدة آلاف من الكيلومترات، لوحظ نوع آخر من الخسارة - انبعاث الراديو. نظرًا لأن هذا الطول يمكن مقارنته بالفعل بطول الموجة الكهرومغناطيسية بتردد 50 هرتز ( λ = ج / ν = (\displaystyle \lambda =c/\nu =) 6000 كم، طول الموج ربع هزاز λ / 4 = (\displaystyle \lambda /4=) 1500 كم) يعمل السلك كهوائي مشع.

الطاقة الطبيعية وقدرة نقل خطوط الكهرباء

القوة الطبيعية

خطوط الكهرباء لها محاثة وسعة. تتناسب الطاقة السعوية مع مربع الجهد، ولا تعتمد على الطاقة المنقولة على طول الخط. تتناسب القوة الحثية للخط مع مربع التيار، وبالتالي قوة الخط. عند حمل معين، تصبح القوة التحريضية والسعوية للخط متساوية، ويعوض كل منهما الآخر. يصبح الخط "مثاليًا"، ويستهلك نفس القدر من الطاقة التفاعلية التي ينتجها. هذه القوة تسمى القوة الطبيعية. يتم تحديده فقط من خلال الحث الخطي والسعة، ولا يعتمد على طول الخط. استنادا إلى كمية الطاقة الطبيعية، يمكن للمرء أن يحكم بشكل تقريبي على قدرة خط نقل الطاقة. عند نقل هذه الطاقة عبر الخط، يكون هناك حد أدنى من فقدان الطاقة، ويكون وضع التشغيل هو الأمثل. عندما يتم تقسيم المراحل، عن طريق تقليل المفاعلة الحثية وزيادة التوصيل السعوي للخط، تزداد القدرة الطبيعية. كلما زادت المسافة بين الأسلاك، تقل الطاقة الطبيعية، والعكس صحيح، لزيادة الطاقة الطبيعية من الضروري تقليل المسافة بين الأسلاك. تتمتع خطوط الكابلات ذات الموصلية السعة العالية والمحاثة المنخفضة بأعلى طاقة طبيعية.

عرض النطاق الترددي

سعة نقل الطاقة تعني أعلى قوة نشطة من ثلاث مراحل لنقل الطاقة، والتي يمكن نقلها في حالة مستقرة طويلة المدى، مع مراعاة القيود التشغيلية والفنية. أعلى طاقة نشطة مرسلة لنقل الطاقة الكهربائية محدودة بظروف الاستقرار الثابت لمولدات محطات الطاقة، ونقل واستقبال أجزاء من نظام الطاقة الكهربائية، و القوة المسموح بهالأسلاك خط التسخين بالتيار المسموح به. من ممارسة تشغيل أنظمة الطاقة الكهربائية، يترتب على ذلك أن قدرة خطوط نقل الطاقة التي تبلغ 500 كيلو فولت وما فوق يتم تحديدها عادة من خلال عامل الاستقرار الثابت؛ بالنسبة لخطوط نقل الطاقة من 220 إلى 330 كيلو فولت، قد تنشأ قيود من حيث الاستقرار ومن حيث التدفئة المسموح بها 110 كيلو فولت وما دون - فقط من حيث التدفئة.

خصائص قدرة خطوط الكهرباء الهوائية