Linhas elétricas aéreas. estruturas de cabos incluem

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As linhas aéreas de energia são diferenciadas de acordo com vários critérios. Vamos dar uma classificação geral.

I. Por tipo de corrente

Desenho. VL CC tensão 800kV

Atualmente, a transmissão de energia elétrica é realizada principalmente em corrente alternada. Isto se deve ao fato de que a grande maioria das fontes de energia elétrica produz tensão alternada (com exceção de algumas fontes de energia elétrica não tradicionais, por exemplo, usinas solares), e os principais consumidores são máquinas de corrente alternada.

Em alguns casos, a transmissão de energia elétrica por corrente contínua é preferível. O diagrama para organizar a transmissão DC é mostrado na figura abaixo. Para reduzir as perdas de carga na linha na transmissão de eletricidade em corrente contínua, bem como em corrente alternada, a tensão de transmissão é aumentada por meio de transformadores. Além disso, ao organizar a transmissão da fonte ao consumidor em corrente contínua, é necessário converter a energia elétrica de corrente alternada em corrente contínua (por meio de retificador) e vice-versa (por meio de inversor).

Desenho. Esquemas para organizar a transmissão de energia elétrica em corrente alternada (a) e contínua (b): G - gerador (fonte de energia), T1 - transformador elevador, T2 - transformador abaixador, B - retificador, I - inversor, N - carga (consumidor).

As vantagens de transmitir eletricidade através de linhas aéreas em corrente contínua são as seguintes:

A construção de uma linha aérea é mais barata, pois a transmissão da eletricidade em corrente contínua pode ser feita por um (circuito monopolar) ou dois (circuito bipolar).
A eletricidade pode ser transferida entre sistemas de potência que não estão sincronizados em frequência e fase.
Ao transmitir grandes volumes de eletricidade por longas distâncias, as perdas nas linhas de energia de corrente contínua tornam-se menores do que na transmissão em corrente alternada.
O limite de potência transmitida de acordo com a estabilidade do sistema de energia é superior ao das linhas de corrente alternada.

A principal desvantagem da transmissão de energia CC é a necessidade de usar conversores CA para CC (retificadores) e vice-versa, CC para CA (inversores), e os custos de capital adicionais associados e perdas adicionais para conversão de eletricidade.

As linhas aéreas DC não são amplamente utilizadas no momento, portanto, no futuro consideraremos a instalação e operação de linhas aéreas AC.

II. Por propósito

Linhas aéreas de ultra longa distância com tensão de 500 kV e superior (projetadas para conectar sistemas de energia individuais).
Linhas aéreas troncais com tensões de 220 e 330 kV (projetadas para transmitir energia de usinas potentes, bem como para conectar sistemas de energia e combinar usinas dentro de sistemas de energia - por exemplo, conectam usinas a pontos de distribuição).
Linhas aéreas de distribuição com tensão de 35 e 110 kV (destinadas ao fornecimento de energia a empreendimentos e assentamentos de grandes áreas - conectar pontos de distribuição com os consumidores)
Linhas aéreas de 20 kV e abaixo, fornecendo eletricidade aos consumidores.

III. Por tensão

Linhas aéreas até 1000 V (linhas aéreas de baixa tensão).
Linhas aéreas acima de 1000 V (linhas aéreas de alta tensão):

Para um eletricista experiente que trabalha com linhas de energia aéreas há muitos anos, não será difícil determinar visualmente a tensão da linha de energia aérea por
o tipo de isoladores, suportes e a quantidade de fios da linha sem nenhum dispositivo. Embora na maioria dos casos, para determinar a tensão em uma linha aérea, basta olhar os isoladores. Depois de ler este artigo, você também poderá determinar facilmente a tensão de linhas aéreas usando isoladores.

Foto 1. Isoladores de pinos para tensão 0,4, 6-10, 35 kV.

Toda pessoa deveria saber disso! Mas por que, por que uma pessoa distante da indústria de energia elétrica deveria ser capaz de determinar a tensão de uma linha de energia aérea usando aparência isoladores e o número de isoladores em uma guirlanda de linha aérea? A resposta é óbvia: é tudo uma questão de segurança elétrica. Afinal, para cada classe de tensão das linhas aéreas, existem distâncias mínimas permitidas, mais próximas das quais a aproximação dos fios da linha aérea é mortal.

Na minha prática, ocorreram vários acidentes associados à impossibilidade de determinar a classe de tensão das linhas aéreas. Portanto, segue abaixo uma tabela de normas de segurança, que indica as distâncias mínimas permitidas, sendo que a mais próxima delas é letal a aproximação de partes energizadas que estejam energizadas.

Tabela 1. Distâncias permitidas para partes energizadas que estão energizadas.

*D.C.

O primeiro incidente ocorreu no canteiro de obras de uma casa de campo. Por alguma razão desconhecida, não havia eletricidade no canteiro de obras; uma linha aérea de 10 kV passava perto da casa inacabada. Dois trabalhadores decidiram alimentar um cabo de extensão desta linha aérea para conectar ferramentas elétricas. Depois de descascar dois fios da extensão e fazer ganchos, eles decidiram usar uma vara para prendê-los aos fios. Em uma linha aérea de 0,4 kV, esse esquema funcionaria. Mas como a tensão da linha aérea era de 10 kV, um trabalhador sofreu ferimentos elétricos graves e sobreviveu milagrosamente.

O segundo incidente ocorreu no território da base de produção durante a descarga de tubos. Um lançador em atividade descarregava tubos de metal de um caminhão usando um caminhão guindaste na área de cobertura de uma linha aérea de 110 kV. Durante a descarga, os tubos dobraram-se de modo que uma das extremidades ficou perigosamente perto dos fios. E mesmo apesar de não ter havido contato direto dos fios com a carga, devido a alta tensão ocorreu um colapso e o trabalhador morreu. Afinal, você pode morrer por choque elétrico de uma linha aérea de 110 kV mesmo sem tocar nos fios, basta chegar perto deles. Acho que agora está claro por que é tão importante poder determinar a tensão das linhas aéreas pelo tipo de isoladores.

O princípio principal aqui é que quanto maior a tensão da linha de energia, maior será o número de isoladores na guirlanda. A propósito, a linha de energia de maior tensão do mundo está localizada na Rússia, sua tensão é de 1150 kV.

O primeiro tipo de linha cuja tensão você precisa conhecer pessoalmente é uma linha aérea de 0,4 kV. Esses isoladores de linhas aéreas são os menores, geralmente isoladores de pinos feitos de porcelana ou vidro, montados em ganchos de aço. O número de fios nessa linha pode ser dois, se for 220V, ou 4 ou mais, se for 380V.

Foto 2. suporte de madeira de linha aérea de 0,4 kV.

O segundo tipo é VL-6 e 10 kV externamente não diferem; As linhas aéreas de 6 kV estão gradualmente se tornando uma coisa do passado, dando lugar às linhas aéreas de 10 kV. Os isoladores dessas linhas são geralmente do tipo pino, mas são visivelmente maiores que os isoladores de 0,4 kV. Isoladores de suspensão, um ou dois em guirlanda, podem ser usados em suportes de canto. Também são feitos de vidro ou porcelana e são montados em ganchos de aço. Então: o principal diferença visual VL-0,4 kV de VL-6, 10 kV, são isoladores maiores, além de apenas três fios na linha.

Foto 3. Suporte de madeira para linha aérea de 10 kV.

O terceiro tipo é a linha aérea de 35kV. Isoladores suspensos, ou isoladores de pino, já são usados aqui, mas de tamanho muito maior. A quantidade de isoladores pendentes em uma guirlanda pode ser de três a cinco, dependendo do suporte e do tipo de isoladores. Os suportes podem ser de concreto ou de estruturas metálicas, além de madeira, mas então também será uma estrutura, e não apenas um poste.

Foto 4. Suporte de madeira para linha aérea de 35 kV.

Linha aérea de 110 kV com 6 isoladores em uma guirlanda. Cada fase, fio único. Os suportes podem ser de concreto armado, madeira (quase nunca utilizados) ou montados em estruturas metálicas.

Linha aérea de 220 kV com 10 isoladores em uma guirlanda. Cada fase é realizada com um único fio grosso. Com tensões acima de 220 kV, os suportes são montados em estruturas metálicas ou concreto armado.

Foto 5. Suporte de concreto armado de linha aérea de 110 kV.

Linha aérea de 330 kV com 14 isoladores em uma guirlanda. Existem dois fios em cada fase. A zona de segurança dessas linhas elétricas aéreas é de 30 metros em ambos os lados dos fios mais externos.

Foto 7. Suporte para linha de transmissão de 330 kV.

Linha aérea de 500 kV a partir de 20 isoladores em guirlanda, cada fase é realizada com um fio triplo disposto em triângulo. Zona de segurança 40 metros.

Foto 8. Suporte para linha de transmissão de 500 kV.

Linha aérea de 750 kV com 20 isoladores em uma guirlanda. Cada fase possui 4 ou 5 fios dispostos em quadrado ou anel. Zona de segurança 55 metros.

Foto 9. Suporte para linha de transmissão de 750 kV.

Tabela 2. Número de isoladores em uma guirlanda de linha aérea.

O que significam as inscrições nos suportes das linhas aéreas?

Certamente muitos já viram inscrições em torres de transmissão de energia na forma de letras e números, mas nem todos sabem o que significam.

Foto 10. Designações nos suportes das linhas de energia.

Eles significam o seguinte: uma letra maiúscula indica a classe de tensão, por exemplo T-35 kV, S-110 kV, D-220 kV. O número após a letra indica o número da linha, o segundo número indica o número de série do suporte.

T significa 35 kV.
45 é o número da linha.
105 é o número de série do suporte.
Este método de determinação da tensão da linha de energia pelo número de isoladores em uma guirlanda não é preciso e não oferece 100% de garantia. A Rússia é um país enorme, portanto, para diferentes condições de operação das linhas de energia (limpeza do ar circundante, umidade, etc.), os projetistas calcularam diferentes números de isoladores e usaram tipos diferentes suporta Mas se você abordar o problema de forma abrangente e determinar a tensão de acordo com todos os critérios descritos no artigo, poderá determinar com bastante precisão a classe de tensão. Se você estiver longe do setor de energia elétrica, para uma determinação de 100% da tensão da linha de energia, é ainda melhor entrar em contato com a empresa de energia local.

YouTube enciclopédico

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✪ Lição 261. Perdas de energia em linhas de energia. Condição para combinar a fonte atual com a carga

✪ Métodos para instalação de suportes de linhas aéreas de energia (palestra)

✪ ✅Como carregar um telefone sob uma linha de alta tensão com correntes induzidas

✪ Dança de fios de linha aérea 110 kV

Legendas

Linhas elétricas aéreas

Linha elétrica aérea(VL) - dispositivo destinado à transmissão ou distribuição de energia elétrica por meio de fios localizados ao ar livre e fixados por meio de travessas (suportes), isoladores e acessórios a suportes ou outras estruturas (pontes, viadutos).

Composição de VL

Travessuras
Dispositivos de seccionamento
Linhas de comunicação de fibra óptica (na forma de cabos autoportantes separados ou integrados em um cabo de proteção contra raios ou fio de alimentação)
Equipamentos auxiliares para necessidades operacionais (equipamentos de comunicação de alta frequência, tomada de força capacitiva, etc.)
Elementos de marcação para fios de alta tensão e suportes de linhas de energia para garantir a segurança do voo das aeronaves. Os suportes são marcados com uma combinação de tintas de determinadas cores, os fios são marcados com balões de aviação para marcação durante o dia. Luzes de cerca iluminadas são usadas para marcação durante o dia e à noite.

Documentos que regulamentam linhas aéreas

Classificação de linhas aéreas

Por tipo de corrente

Basicamente, as linhas aéreas são utilizadas para transmitir corrente alternada e apenas em certos casos (por exemplo, para conectar sistemas de energia, alimentar redes de contatos, etc.) são utilizadas linhas de corrente contínua. As linhas de corrente contínua apresentam perdas menores devido aos componentes capacitivos e indutivos. Várias linhas de energia DC foram construídas na URSS:

Linha de corrente contínua de alta tensão Moscou-Kashira - Projeto Elba,
Linha de corrente contínua de alta tensão Volgograd-Donbass,
Linha de corrente contínua de alta tensão Ekibastuz-Center, etc.

Essas linhas não são amplamente utilizadas.

Por propósito

Linhas aéreas de ultra longa distância com tensão de 500 kV e superior (projetadas para conectar sistemas de energia individuais).
Linhas aéreas troncais com tensões de 220 e 330 kV (projetadas para transmitir energia de usinas potentes, bem como para conectar sistemas de energia e combinar usinas dentro de sistemas de energia - por exemplo, conectam usinas a pontos de distribuição).
Linhas aéreas de distribuição com tensões de 35, 110 e 150 kV (projetadas para fornecimento de energia a empreendimentos e assentamentos de grandes áreas - conectando pontos de distribuição aos consumidores)
Linhas aéreas de 20 kV e abaixo, fornecendo eletricidade aos consumidores.

Por tensão

Linhas aéreas até 1000 V (linhas aéreas da classe de tensão mais baixa)
Linhas aéreas acima de 1000 V
- Linhas aéreas 1-35 kV (linhas aéreas de classe de média tensão)
- Linhas aéreas 35-330 kV (linhas aéreas de classe de alta tensão)
- Linhas aéreas 500-750 kV (linhas aéreas de classe de ultra-alta tensão)
- Linhas aéreas acima de 750 kV (linhas aéreas de classe de ultra-alta tensão)

Esses grupos diferem significativamente, principalmente em termos de condições de projeto e estruturas.

Nas redes CIS propósito geral CA 50 Hz, de acordo com GOST 721-77, devem ser usadas as seguintes tensões nominais fase-fase: 380; (6), 10, 20, 35, 110, 220, 330, 500, 750 e 1150 kV. Também podem existir redes construídas segundo padrões ultrapassados com tensões nominais fase-fase: 220, 3 e 150 kV.

A linha de energia de maior tensão do mundo é a linha Ekibastuz-Kokchetav, a tensão nominal é de 1150 kV. Porém, atualmente a linha funciona com metade da tensão – 500 kV.

A tensão nominal para linhas de corrente contínua não é regulamentada; as tensões mais utilizadas são 150, 400 (subestação Vyborgskaya - Finlândia) e 800 kV.

Outras classes de tensão podem ser utilizadas em redes especiais, principalmente para redes de tração de ferrovias (27,5 kV, 50 Hz CA e 3,3 kV CC), metrô (825 V CC), bondes e trólebus (600 V CC).

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

Redes trifásicas com sem aterramento (isolado) neutros (o neutro não está conectado ao dispositivo de aterramento ou está conectado a ele através de dispositivos com alta resistência). No CIS, este modo neutro é utilizado em redes com tensão de 3-35 kV com baixas correntes de faltas à terra monofásicas.
Redes trifásicas com ressonantemente aterrado (compensado) neutros (o barramento neutro é conectado ao terra através de indutância). No CIS é utilizado em redes com tensão de 3-35 kV com altas correntes de faltas à terra monofásicas.
Redes trifásicas com efetivamente aterrado neutros (redes de alta e ultra-alta tensão, cujos neutros são conectados ao terra diretamente ou através de um pequeno resistência ativa). Na Rússia, são redes com tensões de 110, 150 e parcialmente 220 kV, que utilizam transformadores (os autotransformadores exigem aterramento sólido obrigatório do neutro).
Redes com solidamente aterrado neutro (o neutro do transformador ou gerador é conectado diretamente ao dispositivo de aterramento ou através de baixa resistência). Estes incluem redes com tensões inferiores a 1 kV, bem como redes com tensões de 220 kV e superiores.

De acordo com o modo de operação dependendo da condição mecânica

A linha aérea está em operação normal (os fios e cabos não estão quebrados).
Linhas aéreas em operação de emergência (em caso de ruptura total ou parcial de fios e cabos).
Linhas aéreas do modo de operação da instalação (durante a instalação de suportes, fios e cabos).

Principais elementos das linhas aéreas

Rota- posição do eixo da catenária na superfície terrestre.
Piquetes(PC) - segmentos em que se divide o percurso, o comprimento do PC depende da tensão nominal da catenária e do tipo de terreno.
Sinal de piquete zero marca o início do percurso.
Sinal central no traçado da catenária em construção, indica o centro do local de apoio.
Piquetes de produção- instalação de piquetes e sinalização central no percurso de acordo com a lista de colocação de apoios.
Fundação de suporte- uma estrutura embutida no solo ou apoiada nele e que lhe transfere carga de suportes, isoladores, fios (cabos) e de influências externas (gelo, vento).
Base de fundação- o solo da parte inferior da cava, que absorve a carga.
Período(comprimento do vão) - a distância entre os centros de dois suportes nos quais os fios estão suspensos. Distinguir intermediário vão (entre dois suportes intermediários adjacentes) e âncora vão (entre suportes de ancoragem). Período de transição- um vão que atravessa qualquer estrutura ou obstáculo natural (rio, barranco).
Ângulo de rotação da linha- ângulo α entre as direções do traçado da catenária em vãos adjacentes (antes e depois da curva).
Sagitário- distância vertical entre o ponto mais baixo do fio no vão e a reta que liga os pontos de sua fixação aos apoios.
Tamanho do fio- distância vertical do fio no vão até as estruturas de engenharia atravessadas pelo percurso, a superfície da terra ou da água.
Pluma (laço) - um pedaço de arame conectando os fios tensionados de vãos de ancoragem adjacentes em um suporte de ancoragem.

Instalação de linhas elétricas aéreas

A instalação das linhas de energia é realizada pelo método de instalação “pull”. Isto é especialmente verdadeiro no caso de terrenos difíceis. Ao selecionar equipamentos para instalação de linhas de energia, é necessário levar em consideração a quantidade de fios de uma fase, seu diâmetro e a distância máxima entre os suportes das linhas de energia.

Linhas de energia a cabo

Linha de energia por cabo(CL) - linha para transmissão de eletricidade ou seus impulsos individuais, composta por um ou mais cabos paralelos com acoplamentos de conexão, travamento e extremidade (terminais) e fixadores, e para linhas cheias de óleo, além disso, com dispositivos de alimentação e um óleo sistema de alarme de pressão.

Classificação

As linhas de cabo são classificadas de forma semelhante às linhas aéreas. Além disso, as linhas de cabo dividem:

de acordo com as condições de passagem:
- subterrâneo;
- por edifícios;
- subaquático.
por tipo de isolamento:
- líquido (impregnado com óleo de petróleo);
- duro:
  - óleo de papel;
  - cloreto de polivinila (PVC);
  - papel borracha (RIP);
  - borracha de etileno propileno (EPR).

O isolamento com substâncias gasosas e alguns tipos de isolamento líquido e sólido não estão listados aqui devido ao seu uso relativamente raro no momento em que este artigo foi escrito [ Quando?] .

Estruturas de cabos

As estruturas de cabos incluem:

Túnel de cabos- uma estrutura fechada (corredor) com estruturas de suporte nela localizadas para colocação de cabos e acoplamentos de cabos, com passagem livre em todo o comprimento, permitindo a colocação de cabos, reparo e inspeção de linhas de cabos.
canal a cabo- estrutura não transitável, fechada e parcial ou totalmente enterrada no solo, piso, teto, etc. e destinada à colocação de cabos, cuja instalação, inspeção e reparo só podem ser feitas com o teto removido.
Meu cabo- uma estrutura de cabos verticais (geralmente de seção retangular), cuja altura é várias vezes maior que a lateral da seção, equipada com suportes ou uma escada para a movimentação de pessoas (através de poços) ou uma parede que é total ou parcialmente removível (eixos não passantes).
Piso de cabos- parte da edificação limitada pelo piso e pelo teto ou revestimento, com distância entre o piso e as partes salientes do teto ou revestimento de pelo menos 1,8 m.
Piso duplo- uma cavidade limitada pelas paredes da sala, pelo teto entre pisos e pelo piso da sala com lajes removíveis (em toda ou parte da área).
Bloco de cabos- uma estrutura de cabos com tubos (canais) para colocação de cabos nos mesmos com poços associados.
Câmera a cabo- uma estrutura de cabos subterrânea, coberta por uma laje cega removível de concreto, destinada à colocação de acoplamentos de cabos ou à tração de cabos em blocos. Uma câmara que possui uma escotilha para entrar é chamada cabo bem.
Rack de cabos- estrutura de cabo estendida horizontal ou inclinada aberta acima do solo ou acima do solo. O rack de cabos pode ser pass-through ou não pass-through.
Galeria de cabos- estrutura de passagem de cabos estendida horizontal ou inclinada acima do solo ou acima do solo (total ou parcialmente, por exemplo, sem paredes laterais).

Segurança contra incêndio

A temperatura no interior dos canais de cabos (túneis) no verão não deve ser superior em mais de 10 °C à temperatura do ar exterior.

No caso de incêndios em salas de cabos, a combustão progride lentamente no período inicial e somente após algum tempo a taxa de propagação da combustão aumenta significativamente. A experiência mostra que durante incêndios reais em túneis de cabos são observadas temperaturas de até 600 °C e superiores. Isso se explica pelo fato de que, em condições reais, queimam cabos que ficam sob carga de corrente por muito tempo e cujo isolamento é aquecido por dentro a uma temperatura de 80 °C ou superior. A ignição simultânea de cabos pode ocorrer em vários locais e ao longo de um comprimento considerável. Isso se deve ao fato do cabo estar sob carga e seu isolamento aquecer até uma temperatura próxima à temperatura de autoignição.

O cabo é composto por diversos elementos estruturais, para cuja fabricação é utilizada uma ampla gama de materiais inflamáveis, incluindo materiais com baixa temperatura de ignição e materiais propensos a combustão lenta. Além disso, o projeto dos cabos e estruturas de cabos inclui elementos metálicos. Em caso de incêndio ou sobrecarga de corrente, estes elementos são aquecidos a uma temperatura da ordem de 500-600 ˚C, que excede a temperatura de ignição (250-350 ˚C) de muitos materiais poliméricos incluídos na estrutura do cabo, e portanto, eles podem ser reacendidos por elementos metálicos aquecidos após a interrupção do fornecimento de agente extintor de incêndio. Neste sentido, é necessário selecionar indicadores padrão para o fornecimento de agentes extintores de incêndio, a fim de garantir a eliminação da combustão flamejante, bem como excluir a possibilidade de reacendimento.

Durante muito tempo, sistemas de extinção de espuma foram utilizados em salas de cabos. No entanto, a experiência operacional revelou uma série de deficiências:

vida útil limitada de concentrados de espuma e inadmissibilidade de armazenamento de suas soluções aquosas;
instabilidade no emprego;
dificuldade de configuração;
a necessidade de cuidados especiais com o dispositivo de dosagem do agente espumante;
rápida destruição da espuma em alta temperatura ambiente (cerca de 800 °C) durante um incêndio.

Estudos têm demonstrado que a água pulverizada tem maior capacidade de extinção de incêndio em comparação com a espuma aeromecânica, pois molha e resfria bem cabos e estruturas de edifícios em chamas.

A velocidade linear de propagação da chama para estruturas de cabos (queima de cabos) é de 1,1 m/min.

Supercondutores de alta temperatura

Fio HTSC

Perdas em linhas de energia

As perdas de eletricidade nos fios dependem da intensidade da corrente, portanto, ao transmiti-la por longas distâncias, a tensão é aumentada muitas vezes (reduzindo a intensidade da corrente na mesma quantidade) por meio de um transformador, que, ao transmitir a mesma potência, pode reduzir significativamente perdas. Contudo, à medida que a tensão aumenta, vários fenómenos de descarga começam a ocorrer.

Em linhas aéreas de ultra-alta tensão há perdas de potência ativa devido à corona (descarga corona). A descarga corona ocorre quando a intensidade do campo elétrico E (\estilo de exibição E) na superfície do fio excederá o valor limite Ek (\estilo de exibição E_(k)), que pode ser calculado usando a fórmula empírica de Peak:
E k = 30 , 3 β (1 + 0,298 r β) (\displaystyle E_(k)=30(,)3\beta \left((1+(\frac (0(,)298)(\sqrt (r \beta ))))\direita)) kV/cm,
Onde r (\estilo de exibição r)- raio do fio em metros, β (\ displaystyle \ beta)- a relação entre a densidade do ar e o normal.

A intensidade do campo elétrico é diretamente proporcional à tensão no fio e inversamente proporcional ao seu raio, portanto é possível combater as perdas corona aumentando o raio dos fios, e também (em menor grau) usando divisão de fase, ou seja, usando vários fios em cada fase, mantidos por espaçadores especiais a uma distância de 40-50 cm, as perdas Corona são aproximadamente proporcionais ao produto. você (você − você cr) (\ displaystyle U(U-U_(\text(cr)))).

Perdas em linhas de energia CA

Uma quantidade importante que influencia a eficiência das linhas de energia CA é a quantidade que caracteriza a relação entre potência ativa e reativa na linha - cos φ. A potência ativa é a parte da potência total que passa pelos fios e é transferida para a carga; Potência reativa é a potência gerada pela linha, sua potência de carga (capacitância entre a linha e o terra), bem como pelo próprio gerador, e consumida pela carga reativa (carga indutiva). As perdas de potência ativa na linha também dependem da potência reativa transmitida. Quanto maior o fluxo de potência reativa, maior será a perda de potência ativa.

Quando as linhas de energia CA têm mais de vários milhares de quilômetros, outro tipo de perda é observado - emissão de rádio. Como este comprimento já é comparável ao comprimento de uma onda eletromagnética com frequência de 50 Hz ( λ = c / ν = (\displaystyle \lambda =c/\nu =) 6.000 km, comprimento do vibrador de quarto de onda λ / 4 = (\estilo de exibição \lambda /4=) 1500 km), o fio funciona como antena radiante.

Energia natural e capacidade de transmissão de linhas de energia

Poder natural

As linhas de energia têm indutância e capacitância. A potência capacitiva é proporcional ao quadrado da tensão e não depende da potência transmitida ao longo da linha. A potência indutiva da linha é proporcional ao quadrado da corrente e, portanto, à potência da linha. Sob uma determinada carga, as potências indutiva e capacitiva da linha tornam-se iguais e compensam-se mutuamente. A linha torna-se “ideal”, consumindo tanta potência reativa quanto produz. Esse poder é chamado de poder natural. É determinado apenas pela indutância e capacitância linear e não depende do comprimento da linha. Com base na quantidade de energia natural, pode-se avaliar aproximadamente a capacidade da linha de transmissão de energia. Ao transmitir tal potência na linha, há perdas mínimas de potência, seu modo de operação é ideal. Quando as fases são divididas, ao reduzir a reatância indutiva e aumentar a condutividade capacitiva da linha, a potência natural aumenta. À medida que a distância entre os fios aumenta a potência natural diminui, e vice-versa, para aumentar a potência natural é necessário diminuir a distância entre os fios. Linhas de cabos com alta condutividade capacitiva e baixa indutância possuem a maior potência natural.

Largura de banda

Capacidade de transmissão de energia significa a maior potência ativa das três fases de transmissão de energia, que pode ser transmitida em estado estacionário de longo prazo, levando em consideração as limitações operacionais e técnicas. A maior potência ativa transmitida de transmissão de energia elétrica é limitada pelas condições de estabilidade estática dos geradores das usinas, transmitindo e recebendo partes do sistema de energia elétrica, e poder permitido para fios de linha de aquecimento com corrente permitida. Da prática de operação de sistemas de energia elétrica, conclui-se que a capacidade das linhas de transmissão de energia de 500 kV e superiores é geralmente determinada pelo fator de estabilidade estática para linhas de transmissão de energia de 220-330 kV, podendo surgir restrições tanto em termos de; estabilidade e em termos de aquecimento permitido, 110 kV e abaixo - apenas em termos de aquecimento.

Características da capacidade das linhas elétricas aéreas