อุปกรณ์ของสายไฟเหนือศีรษะที่มีแรงดันไฟฟ้าต่างกัน

การขนส่งพลังงานไฟฟ้าในระยะทางปานกลางและระยะไกลมักดำเนินการผ่านสายไฟที่อยู่ในที่โล่ง การออกแบบของพวกเขาต้องเป็นไปตามข้อกำหนดหลักสองประการเสมอ:

1. ความน่าเชื่อถือในการส่งกำลังสูง

2. ดูแลความปลอดภัยทั้งคน สัตว์ และอุปกรณ์

ในระหว่างการดำเนินการภายใต้อิทธิพลของปรากฏการณ์ทางธรรมชาติต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับพายุเฮอริเคน ลมกระโชกแรง น้ำแข็ง น้ำค้างแข็ง สายไฟจะต้องรับภาระเชิงกลเพิ่มขึ้นเป็นระยะ

สำหรับการแก้ปัญหาที่ครอบคลุมในการขนส่งพลังงานไฟฟ้าอย่างปลอดภัย วิศวกรไฟฟ้าต้องยกสายไฟให้สูงมาก แจกจ่ายในอวกาศ แยกออกจากองค์ประกอบของอาคาร และติดตั้งสายไฟที่มีหน้าตัดเพิ่มขึ้นบนส่วนรองรับที่สูง เพื่อความแข็งแรง

การจัดวางทั่วไปและการวางผังสายไฟเหนือศีรษะ

แผนผังสามารถแสดงสายส่งไฟฟ้าใดก็ได้:

• รองรับการติดตั้งบนพื้น

• สายไฟที่กระแสไหลผ่าน

• อุปกรณ์เชิงเส้นที่ติดตั้งบนตัวรองรับ

• ฉนวนยึดกับกระดองและรักษาทิศทางของสายไฟในอากาศ

นอกเหนือจากองค์ประกอบของเส้นเหนือศีรษะแล้วจำเป็นต้องรวม:

• ฐานรองรับ;

• ระบบป้องกันฟ้าผ่า

• อุปกรณ์สายดิน

การสนับสนุนคือ:

1. การยึดที่ออกแบบมาให้ทนต่อแรงของสายดึงและติดตั้งอุปกรณ์ปรับความตึงที่ข้อต่อ

2. ระดับกลาง ใช้สำหรับยึดสายไฟผ่านที่หนีบรองรับ

ระยะห่างบนพื้นระหว่างจุดยึดสองอันเรียกว่าส่วนยึดหรือช่วงและสำหรับการรองรับระดับกลางระหว่างกันหรือกับจุดยึด - ระดับกลาง

เมื่อสายไฟเหนือศีรษะผ่านกำแพงกั้นน้ำ โครงสร้างทางวิศวกรรม หรือวัตถุสำคัญอื่น ๆ จากนั้นส่วนรองรับจะถูกติดตั้งด้วยตัวปรับความตึงลวดที่ส่วนท้ายของส่วนดังกล่าว และระยะห่างระหว่างส่วนดังกล่าวเรียกว่าส่วนยึดกลาง

สายไฟระหว่างตัวรองรับจะไม่ถูกดึงเหมือนเชือก—เป็นเส้นตรง พวกเขามักจะลดลงเล็กน้อยในอากาศโดยคำนึงถึงสภาพอากาศ แต่ในขณะเดียวกันควรคำนึงถึงความปลอดภัยของระยะห่างจากวัตถุบนพื้นด้วย:

• พื้นผิวราง

• สายติดต่อ

• ทางหลวงคมนาคม

• สายสื่อสารหรือสายเหนือศีรษะอื่น ๆ

• สิ่งอำนวยความสะดวกอุตสาหกรรมและอื่น ๆ

การแขวนลวดจากสถานะตึงเรียกว่า ลูกศรแขวน… มีการประเมินด้วยวิธีต่างๆ กันระหว่างส่วนรองรับ เนื่องจากส่วนยอดสามารถอยู่ในระดับเดียวกันหรือระดับความสูงได้

การลดลงเมื่อเทียบกับจุดรองรับสูงสุดจะมากกว่าจุดที่ต่ำกว่าเสมอ

ขนาด ความยาว และโครงสร้างของสายส่งค่าโสหุ้ยแต่ละประเภทขึ้นอยู่กับประเภทของกระแสไฟฟ้า (กระแสสลับหรือทางตรง) ที่ส่งผ่านพลังงานไฟฟ้าและขนาดของแรงดันไฟฟ้า ซึ่งอาจน้อยกว่า 0.4 kV หรือสูงถึง 1150 kV

การจัดเรียงสายไฟเหนือศีรษะ

เนื่องจากกระแสไฟฟ้าไหลในวงจรปิดเท่านั้น ผู้บริโภคจึงได้รับพลังงานจากสายไฟอย่างน้อยสองเส้น ตามหลักการนี้เส้นค่าโสหุ้ยอย่างง่ายถูกสร้างขึ้นด้วยไฟฟ้ากระแสสลับเฟสเดียวที่มีแรงดันไฟฟ้า 220 โวลต์ วงจรไฟฟ้าที่ซับซ้อนมากขึ้นจะถ่ายโอนพลังงานในวงจรสามหรือสี่สายที่มีศูนย์หุ้มฉนวนหรือต่อสายดินอย่างแน่นหนา

เส้นผ่านศูนย์กลางและโลหะสำหรับเส้นลวดถูกเลือกสำหรับภาระการออกแบบของแต่ละเส้น วัสดุที่นิยมใช้คืออลูมิเนียมและเหล็ก สามารถทำเป็นตัวนำเสาหินเดียวสำหรับวงจรแรงดันต่ำหรือทอจากโครงสร้างหลายสายสำหรับสายส่งไฟฟ้าแรงสูง

ช่องว่างระหว่างสายภายในสามารถเติมจาระบีที่เป็นกลางซึ่งจะเพิ่มความต้านทานความร้อนหรือไม่ก็ได้

โครงสร้างแบบหลายสายที่ทำจากตัวนำอลูมิเนียมที่นำกระแสได้ดีนั้นถูกสร้างขึ้นด้วยแกนเหล็กที่ออกแบบมาเพื่อรับแรงเค้นเชิงกลและป้องกันการแตกหัก

GOST จัดให้มีการจำแนกประเภทของตัวนำแบบเปิดสำหรับสายไฟเหนือศีรษะและกำหนดเครื่องหมาย: M, A, AC, PSO, PS, ACKC, ASKP, ACS, ACO, ACS ในกรณีนี้เส้นลวดเส้นเดียวจะถูกระบุด้วยขนาดของเส้นผ่านศูนย์กลาง ตัวอย่างเช่น ตัวย่อ PSO-5 อ่านว่า "ลวดเหล็กทำด้วยแกนเดียวเส้นผ่านศูนย์กลาง 5 มม.» สายไฟหลายตัวนำสำหรับสายไฟใช้การทำเครื่องหมายที่แตกต่างกัน รวมถึงการกำหนดตัวเลขสองหลักที่เขียนเป็นเศษส่วน:

• อันดับแรกคือพื้นที่หน้าตัดทั้งหมดของสายอลูมิเนียมในหน่วย mm sq.

• ประการที่สองคือพื้นที่หน้าตัดของเม็ดมีดเหล็ก (มม. ตร.ม.)

นอกจากตัวนำโลหะแบบเปิดแล้ว ตัวนำยังถูกนำมาใช้มากขึ้นในสายเหนือศีรษะสมัยใหม่:

• ฉนวนที่รองรับตัวเอง

• ป้องกันโดยโพลิเมอร์อัดขึ้นรูปที่ป้องกันการเกิดไฟฟ้าลัดวงจรเมื่อเฟสถูกลมพัดหรือเมื่อวัตถุแปลกปลอมถูกโยนลงมาจากพื้น

VL v ตัวนำหุ้มฉนวนที่รองรับตัวเอง กำลังทยอยเปลี่ยนโครงสร้างเก่าที่ไม่หุ้มฉนวน มีการใช้มากขึ้นในเครือข่ายภายในที่ทำจากแกนทองแดงหรืออลูมิเนียมที่หุ้มด้วยยางพร้อมชั้นป้องกันของวัสดุไดอิเล็กทริกไฟเบอร์หรือสารประกอบ PVC โดยไม่มีการป้องกันภายนอกเพิ่มเติม

เพื่อไม่รวมการเกิดขึ้นของการปล่อยโคโรนาที่มีความยาวยาว สายไฟที่มี VL-330 kV และแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่าจะถูกแบ่งออกเป็นกระแสเพิ่มเติม

ใน VL-330 มีการติดตั้งตัวนำสองตัวในแนวนอน บนสาย 500 kV จะเพิ่มเป็นสามตัวและวางไว้ที่จุดยอดของสามเหลี่ยมด้านเท่า สำหรับสายเหนือศีรษะที่ 750 และ 1150 kV จะใช้การแยก 4, 5 หรือ 8 สตรีมตามลำดับ ซึ่งอยู่ที่มุมของรูปหลายเหลี่ยมด้านเท่าของมันเอง

การก่อตัวของ "โคโรนา" ไม่เพียงนำไปสู่การสูญเสียพลังงานเท่านั้น แต่ยังทำให้รูปร่างของการสั่นไซน์ผิดเพี้ยนไปด้วย ดังนั้นพวกเขาจึงต่อสู้กับมันโดยใช้วิธีการที่สร้างสรรค์

อุปกรณ์รองรับ

โดยปกติจะมีการสร้างส่วนรองรับเพื่อยึดสายไฟของวงจรไฟฟ้าแต่ในส่วนคู่ขนานของสองบรรทัดสามารถใช้การสนับสนุนทั่วไปหนึ่งรายการซึ่งมีไว้สำหรับการติดตั้งร่วมกัน โครงสร้างดังกล่าวเรียกว่าสองวงจร

วัสดุสำหรับการผลิตที่รองรับสามารถ:

1. มุมโปรไฟล์ของเหล็กยี่ห้อต่างๆ

2. ท่อนไม้ก่อสร้างที่ชุบด้วยสารป้องกันการเน่าเปื่อย

3. โครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กพร้อมเหล็กเส้น

โครงสร้างรองรับที่ทำจากไม้มีราคาถูกที่สุด แต่ถึงแม้จะมีการเคลือบที่ดีและการบำรุงรักษาที่เหมาะสม แต่ก็ใช้งานได้ไม่เกิน 50 ÷ 60 ปี

ตามโครงการทางเทคนิคการรองรับสายเหนือศีรษะที่สูงกว่า 1 kV นั้นแตกต่างจากสายแรงดันต่ำในความซับซ้อนและความสูงของการต่อสายไฟ

พวกเขาทำในรูปแบบของปริซึมหรือกรวยรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าที่มีฐานกว้างที่ด้านล่าง

โครงสร้างรองรับแต่ละชิ้นได้รับการคำนวณสำหรับความแข็งแรงเชิงกลและความมั่นคง มีโครงสร้างสำรองเพียงพอสำหรับโหลดที่มีอยู่ แต่ควรระลึกไว้เสมอว่าในระหว่างการใช้งาน อาจเกิดการละเมิดองค์ประกอบต่างๆ อันเป็นผลมาจากการกัดกร่อน การกระแทก การไม่ปฏิบัติตามเทคโนโลยีการติดตั้ง

สิ่งนี้นำไปสู่การลดลงของความแข็งแกร่งของโครงสร้างเดี่ยว การเสียรูป และบางครั้งการล้มของส่วนรองรับ บ่อยครั้ง กรณีดังกล่าวเกิดขึ้นในช่วงเวลาที่คนทำงานกับส่วนรองรับ รื้อ หรือดึงสายไฟ ทำให้เกิดแรงตามแนวแกนที่แปรผัน

ด้วยเหตุผลนี้ การยอมรับของทีมผู้ติดตั้งให้ทำงานที่ความสูงจากโครงสร้างรองรับจะดำเนินการหลังจากตรวจสอบสภาพทางเทคนิคของพวกเขาด้วยการประเมินคุณภาพของชิ้นส่วนที่ฝังอยู่ในพื้นดิน

อุปกรณ์แยก

บนสายไฟเหนือศีรษะ ผลิตภัณฑ์ที่ทำจากวัสดุที่มีคุณสมบัติเป็นฉนวนสูงด้วย ความต้านทาน ÷ โอห์ม M. พวกเขาเรียกว่าฉนวนและทำจาก:

• พอร์ซเลน (เซรามิก);

• กระจก;

• วัสดุโพลีเมอร์

การออกแบบและขนาดของฉนวนขึ้นอยู่กับ:

• ตามขนาดของโหลดแบบไดนามิกและแบบคงที่ที่ใช้กับพวกมัน

• ค่าของแรงดันไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพของการติดตั้งไฟฟ้า

• สภาพการใช้งาน

รูปร่างที่ซับซ้อนของพื้นผิวซึ่งทำงานภายใต้อิทธิพลของปรากฏการณ์ในชั้นบรรยากาศต่าง ๆ ทำให้เกิดเส้นทางที่เพิ่มขึ้นสำหรับการไหลของกระแสไฟฟ้าที่เป็นไปได้

ฉนวนที่ติดตั้งบนเส้นเหนือศีรษะสำหรับยึดสายไฟแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม:

1. พิน;

2. ถูกระงับ

โมเดลเซรามิก

พินพอร์ซเลนหรือเซรามิกที่มีฉนวนเดี่ยวพบว่ามีการใช้งานมากกว่าบนสายไฟเหนือศีรษะถึง 1 kV แม้ว่าจะใช้บนสายไฟสูงถึงและรวมถึง 35 kV แต่ใช้ภายใต้เงื่อนไขของการยึดสายไฟที่มีหน้าตัดต่ำ ทำให้เกิดแรงดึงเล็กน้อย

มีการติดตั้งพวงมาลัยของลูกถ้วยแขวนบนสาย 35 kV

ชุดฉนวนกันสะเทือน Single Porcelain ประกอบด้วยตัวอิเล็กทริกและฝาปิดที่ทำจากเหล็กอ่อน ทั้งสองส่วนถูกยึดไว้ด้วยแท่งเหล็กพิเศษ จำนวนองค์ประกอบทั้งหมดในพวงมาลัยถูกกำหนดโดย:

• ค่าแรงดันไฟฟ้าของสายเหนือศีรษะ

• โครงสร้างรองรับ

• คุณสมบัติการทำงานของอุปกรณ์

เมื่อแรงดันไฟฟ้าของกริดเพิ่มขึ้น จำนวนฉนวนในสตริงจะถูกเพิ่ม ตัวอย่างเช่น สำหรับสายไฟเหนือศีรษะ 35 kV ก็เพียงพอแล้วที่จะติดตั้ง 2 หรือ 3 เส้น และสำหรับ 110 kV จำเป็นต้องใช้ 6 ÷ 7 แล้ว

ฉนวนแก้ว

การออกแบบเหล่านี้มีข้อดีกว่าพอร์ซเลนหลายประการ:

• การไม่มีข้อบกพร่องภายในของวัสดุฉนวนที่ส่งผลต่อการก่อตัวของการรั่วไหล

• เพิ่มความแข็งแรงให้กับแรงบิด

• ความโปร่งใสของโครงสร้างซึ่งช่วยให้สามารถประเมินสภาพและสังเกตมุมโพลาไรซ์ของฟลักซ์แสงได้

• ขาดสัญญาณแห่งวัย;

• โหลดน้อยกว่าน้ำหนักของคุณเอง

• ระบบอัตโนมัติของการผลิตและการถลุง

ข้อเสียของฉนวนแก้วคือ:

• การต่อต้านการก่อกวนที่อ่อนแอ

• แรงกระแทกต่ำ

• ความเป็นไปได้ของความเสียหายระหว่างการขนส่งและการติดตั้งโดยแรงทางกล

ฉนวนโพลีเมอร์

มีความแข็งแรงเชิงกลและน้ำหนักลดลงถึง 90% เมื่อเทียบกับเซรามิกและแก้ว สิทธิประโยชน์เพิ่มเติมได้แก่:

• ความสะดวกในการติดตั้ง

• ความต้านทานต่อมลพิษจากชั้นบรรยากาศมากขึ้น ซึ่งไม่ได้ยกเว้นความจำเป็นในการทำความสะอาดพื้นผิวเป็นระยะ

• ไม่ชอบน้ำ;

• ความไวต่อแรงดันไฟฟ้าสูงเกินไป

• เพิ่มการต่อต้านการป่าเถื่อน

ความทนทานของวัสดุโพลีเมอร์ยังขึ้นอยู่กับสภาพการใช้งานด้วย ในสภาพแวดล้อมทางอากาศที่มีมลพิษเพิ่มขึ้นจากโรงงานอุตสาหกรรม โพลิเมอร์สามารถแสดงปรากฏการณ์ "การแตกหักแบบเปราะ" ซึ่งประกอบด้วยการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของโครงสร้างภายในอย่างค่อยเป็นค่อยไปภายใต้อิทธิพลของปฏิกิริยาเคมีจากสารมลพิษและความชื้นในบรรยากาศที่เกิดขึ้นร่วมกับกระบวนการทางไฟฟ้า .

เมื่อผู้ก่อกวนยิงลูกถ้วยโพลิเมอร์ด้วยการยิงหรือกระสุนมักจะไม่มีการทำลายวัสดุทั้งหมด เช่น แก้ว ส่วนใหญ่แล้วลูกปรายหรือหัวกระสุนจะพุ่งตรงผ่านหรือค้างอยู่ในตัวกระโปรง แต่คุณสมบัติไดอิเล็กตริกยังคงประเมินต่ำเกินไป และองค์ประกอบที่เสียหายในพวงมาลัยจำเป็นต้องเปลี่ยนใหม่

ดังนั้นควรตรวจสอบอุปกรณ์ดังกล่าวเป็นระยะด้วยวิธีการตรวจสอบด้วยสายตา และแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะตรวจพบความเสียหายดังกล่าวหากไม่มีเครื่องมือออปติก

ฟิตติ้งสายแอร์

สำหรับการยึดฉนวนบนตัวรองรับสายเหนือศีรษะประกอบเข้ากับพวงมาลัยและติดตั้งสายไฟเข้ากับตัวยึดพิเศษซึ่งมักเรียกว่าอุปกรณ์

ตามงานที่ทำ อุปกรณ์จัดประเภทเป็นกลุ่มต่อไปนี้:

• ตัวเชื่อมต่อที่ออกแบบมาเพื่อเชื่อมต่อองค์ประกอบช่วงล่างในรูปแบบต่างๆ

• ความตึงซึ่งทำหน้าที่ยึดตัวยึดความตึงเข้ากับสายไฟและพวงมาลัยที่รองรับสมอ

• รองรับ, ดำเนินการยึดสายไฟ, ห่วงและโหนดของหน้าจอ;

• การป้องกันออกแบบมาเพื่อรักษาการทำงานของอุปกรณ์สายเหนือศีรษะเมื่อสัมผัสกับการปล่อยบรรยากาศและการสั่นสะเทือนทางกล

• ตัวเชื่อมต่อประกอบด้วยตัวเชื่อมต่อวงรีและตลับเทอร์ไมต์

• ติดต่อ;

• เกลียว;

• การติดตั้งฉนวนพิน

• การติดตั้งสายฉนวนที่รองรับตัวเอง

แต่ละกลุ่มที่มีรายชื่อมีรายละเอียดหลากหลายและต้องศึกษาอย่างรอบคอบมากขึ้น ตัวอย่างเช่น อุปกรณ์ป้องกันเท่านั้น ได้แก่:

• แตรป้องกัน

• วงแหวนและหน้าจอ

• ผู้จับกุม;

• แดมเปอร์สั่นสะเทือน

ฮอร์นป้องกันจะสร้างช่องว่างของประกายไฟ เบี่ยงเบนอาร์กไฟฟ้าที่เกิดขึ้นเมื่อมีฉนวนเกิดขึ้น และด้วยเหตุนี้จึงปกป้องอุปกรณ์เหนือศีรษะ

วงแหวนและหน้าจอเบี่ยงเบนส่วนโค้งจากพื้นผิวของฉนวน ปรับปรุงการกระจายแรงดันไฟฟ้าทั่วทั้งพื้นที่ของสตริง

อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากจะป้องกันอุปกรณ์จากไฟกระชากที่เกิดจากฟ้าผ่าสามารถใช้กับโครงสร้างท่อที่ทำจากพลาสติกไวนิลหรือท่อไฟเบอร์เบกาไลต์ที่มีอิเล็กโทรดเป็นพื้นฐาน หรืออาจทำจากส่วนประกอบของวาล์วก็ได้

ตัวหน่วงการสั่นสะเทือนทำงานบนเชือกและสายไฟ ป้องกันความเสียหายจากความเค้นเมื่อยล้าที่เกิดจากการสั่นสะเทือนและแรงสั่นสะเทือน

อุปกรณ์ต่อสายดินของสายเหนือศีรษะ

ความจำเป็นในการต่อสายลงดินใหม่นั้นเกิดจากข้อกำหนดสำหรับการทำงานที่ปลอดภัยในกรณีของโหมดฉุกเฉินและไฟกระชากจากฟ้าผ่า ความต้านทานลูปของอุปกรณ์ต่อสายดินต้องไม่เกิน 30 โอห์ม

สำหรับการรองรับโลหะ ตัวยึดและการเสริมแรงทั้งหมดจะต้องเชื่อมต่อกับสาย PEN และสำหรับคอนกรีตเสริมเหล็ก ศูนย์รวมจะเชื่อมต่อการรองรับและการเสริมแรงของการรองรับทั้งหมด

บนตัวรองรับที่ทำจากไม้ โลหะ และคอนกรีตเสริมเหล็ก หมุดและตะขอในระหว่างการติดตั้งสายฉนวนที่หุ้มฉนวนที่รองรับตัวเองจะไม่ต่อสายดิน ยกเว้นในกรณีที่จำเป็นต้องต่อสายดินซ้ำเพื่อป้องกันแรงดันไฟเกิน

ตะขอและหมุดที่ติดตั้งบนส่วนรองรับนั้นเชื่อมต่อกับห่วงกราวด์โดยการเชื่อมโดยใช้ลวดหรือแท่งเหล็กที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางไม่บางกว่า 6 มม. โดยต้องมีสารเคลือบป้องกันการกัดกร่อน

การเสริมแรงโลหะใช้กับคอนกรีตเสริมเหล็กสำหรับการต่อสายดิน การเชื่อมต่อหน้าสัมผัสทั้งหมดของสายดินถูกเชื่อมหรือขันให้แน่นด้วยสลักพิเศษ

การรองรับสายไฟเหนือศีรษะที่มีแรงดันไฟฟ้า 330 kV ขึ้นไปนั้นไม่มีการต่อสายดินเนื่องจากความซับซ้อนของการใช้โซลูชันทางเทคนิคเพื่อให้แน่ใจว่าขนาดหน้าสัมผัสและแรงดันไฟฟ้าขั้นบันไดมีความปลอดภัยในกรณีนี้ ฟังก์ชันการต่อลงดินป้องกันถูกกำหนดให้กับสายความเร็วสูง