Jak se nazývá elektrický sloup?

Elektrické vedení (elektrická vedení), rozšířená struktura vodičů, kabelů, podpěr, izolátorů a pomocných zařízení, určená pro přenos nebo distribuci elektrické energie z elektráren do rozvoden a spotřebitelů, jakož i pro připojení sousedních energetických systémů. Na základě jejich provedení se rozlišuje nadzemní vedení (OHL), jehož dráty jsou zavěšeny nad zemí nebo nad vodou, a podzemní (podvodní) elektrická vedení, která využívají především silové kabely. Generátory v elektrárnách přeměňují mechanickou energii turbín na elektrickou energii, která vstupuje do transformátorů zvyšovací rozvodny a následně je dopravována po elektrickém vedení do přijímacích rozvoden. V přijímacích rozvodnách je elektřina transformována kaskádovým snižováním napětí a dodávána jednotlivým spotřebitelům. Nadzemní elektrické vedení spolu s trafostanicemi tvoří elektrické sítě pokrývající rozsáhlá území, což umožňuje zásobovat elektřinou mnoho spotřebitelů z omezeného počtu elektráren.

Klasifikace elektrických vedení

Klasifikace elektrických vedení je založena na řadě charakteristik, z nichž první je typ proudu. Rozlišují se: vedení stejnosměrného proudu (používá se v omezené míře, protože přenos stejnosměrného proudu je spojen především s technickými obtížemi vytváření účinných levných zařízení pro přeměnu střídavého proudu na stejnosměrný proud – na začátku vedení a stejnosměrný proud na střídavý proud – na konci vedení), třífázový střídavý proud (délkou je ve světě nejrozšířenější venkovní vedení), vícefázové vedení střídavého proudu (šesti- a dvanáctifázové; málo používané) . Jednou z hlavních charakteristik elektrického vedení je jeho propustnost, tedy maximální výkon, který lze po elektrickém vedení přenést s přihlédnutím k omezujícím faktorům. Výkon přenášený po vedení třífázového střídavého proudu souvisí s jeho délkou, napětím a proudovým zatížením. Podle jmenovitého napětí se elektrická vedení dělí na nízkonapěťová (do 1 kV) a vysokonapěťová (nad 1 kV), mezi které patří střední (3–35 kV), vysoká (110–220 kV), ultravysoká (330–750 kV) a ultravysoká (nad 1000 kV) napětí. Rozvoj vyšších napěťových úrovní je dán potřebou přenášet stále větší toky elektřiny na stále větší vzdálenosti a snahou snížit ztráty ohříváním vodičů venkovního vedení, které jsou úměrné druhé mocnině proudu (např. proud se zvýší 2krát, ztráty se zvýší 4krát). Podle počtu paralelních obvodů položených podél společné trasy mohou být venkovní vedení jednookruhová (nadzemní vedení střídavého proudu mající jednu sadu, tj. tři fázové vodiče), dvouokruhové (nadzemní vedení se dvěma sadami fázových vodičů) a víceobvodové (nadzemní vedení s více než dvěma sadami fázových vodičů). Podle topologických charakteristik rozlišují radiální (energie pochází z jednoho zdroje), hlavní (vysílá se několik větví) a odbočky (vedení spojená na jednom konci s jinými silovými vedeními ve svém mezilehlém bodě). Podle funkčního účelu elektrických vedení existují rozvodná vedení (vedení místních elektrických sítí), napájecí vedení (vedení regionálních sítí, které zajišťují napájení energetických center rozvodných sítí), jakož i systémotvorné a mezisystémové, které přímo propojují různé energetické systémy a jsou určeny pro vzájemnou výměnu energie jak v normálním, tak v nouzovém režimu.

Návrh elektrického vedení

Návrh elektrického vedení zahrnuje dráty, izolátory a podpěry. Dráty venkovního elektrického vedení musí mít dobrou elektrickou vodivost, mechanickou pevnost a odolnost proti atmosférickým a chemickým vlivům. Hlavním vodičem elektrické energie z elektrického vedení v Rusku jsou hliníkové dráty; V zahraničí jsou široce používány hliníkové slitiny se zvýšenou mechanickou pevností (Aldrey, Almelek, Akron), ale i vysokoteplotní slitiny se zirkoniem (provozní teplota do 150–210 °C). Dráty (neizolované) se vyrábějí kroucením z několika vrstev (vrstev) kulatých nebo tvarovaných drátů; Používají se většinou zesílené (tzv. ocelo-hliníkové) s jádry stočenými z ocelového drátěného lana. Na elektrických vedeních se jmenovitým napětím do 220 kV se v každé ze tří fází používají pouze jednotlivé vodiče. V elektrických vedeních s napětím 330 kV a vyšším se pro eliminaci výskytu rozšířeného koronového výboje na vodičích (způsobujícího další ztráty elektrické energie) používají dělené fáze (namísto jednofázového vodiče velkého průřezu, několik drátů menšího průřezu je zavěšeno dohromady). Minimální počet vodičů v dělené fázi se zvyšuje podle nárůstu jmenovitého napětí elektrického vedení: 330 kV – 2; 500 kV – 3; 750 kV – 4; 1150 kV – 8. Zvýšení počtu vodičů ve fázi nad minimum umožňuje úměrně zvýšit přenosovou kapacitu přenosového vedení (tj. nejvyšší možný činný výkon). V zahraničí a v Rusku jsou samonosné izolované dráty široce používány na nově budovaných elektrických vedeních do 35–110 kV, což umožňuje snížit mezifázové vzdálenosti na podpěrách a zmenšit šířku kácených holin v lesích.

Elektrickou izolaci zajišťují buď girlandy závěsných kotoučových izolátorů z tvrzeného skla, spojované mechanicky do řetízků, nebo tyčové polymerové izolátory, jejichž základem je sklolaminátová tyč, hermeticky chráněná žebrovaným pláštěm ze silikonové pryže. Výhody polymerové izolace jsou: nízká hmotnost; snadné skladování, přeprava a instalace; zvýšená odolnost proti poškození atd. Upevnění vodičů na izolaci a izolaci na podpěry se provádí pomocí komponentů a výrobků armatur venkovního vedení (drátěné svorky, náušnice, sponky atd.).

K udržení drátů v bezpečné vzdálenosti od zemského (vodního) povrchu se používají izolační věšáky a podpěry (dřevěné, železobetonové a kovové), jakož i další nosné konstrukce a přírodní útvary (skály, konzoly a stojany na jiných inženýrských stavbách). . Dřevěné stožáry (pro elektrické vedení do 220 kV včetně) se v Rusku vyrábí z kulatiny (borovice, modřín), jejichž standardní délky jsou omezeny na maximální velikost 16 m. V zahraničí (USA, Kanada) byly stožárové konstrukce vyvinuta sestávající z dlouhých vrstvených dřevěných prvků, což umožňuje použití dřevěných podpěr při jmenovitém napětí až do 500 kV včetně. V konstrukcích železobetonových podpěr (do 500 kV včetně) jsou hřebeny dlouhé (do 26 m) kuželové a válcové trubky s vnitřní předpjatou výztuží a hutněním odstředěného betonu. Příčné prvky těchto podpěr (traverz) jsou vyrobeny z ocelových úhelníků válcovaných za tepla. Pro výrobu kovových podpěr (pro všechna napětí) se používají uhlíkové a nízkolegované oceli a konstrukční slitiny hliníku především leteckého typu (systémy Al – Mg – Si). Hliníkové podpěry jsou nejrozšířenější v USA a Kanadě. Konstrukční provedení kovových podpěr je velmi rozmanité: jednosloupkové a portálové, volně stojící i držené v normální prostorové poloze pomocí kotevních drátů připevněných ke kotevním deskám zapuštěným do země. Regály a traverzy kovových podpěr mohou mít provedení ve formě 4- nebo 3-bokého obelisku, jehož strany jsou spojeny plochými příhradovými vazníky. V Rusku se stále častěji používají kónické mnohostranné ocelové podpěry, vyráběné ohýbáním plechového přířezu na speciálním výkonném počítačem řízeném lisu. Všechny kovové podpěry jsou instalovány na základech, na rozdíl od dřevěných a železobetonových podpěr. Široce se používají železobetonové hřibovité podpěry několika modifikací, které mají základní desku a stojan s prodlouženými kotevními šrouby pro zajištění „boty“ podpěry. Nevýhody takových základů jsou jejich velká hmotnost a nutnost vykopat hlubokou jámu pro instalaci, zasypat ji a následně zhutnit půdu. Tyto nevýhody nemají pilotové základy, pro které lze použít železobetonové hranolové piloty, uložené v zemi vibračním lisováním, a ocelové šroubové piloty. Základy ocelových polyedrických podpěr v zahraničí (USA) se zhotovují betonáží v jámě v místě uložení podpěry pomocí bednění a výztuže. V Rusku se používají železobetonové trubkové základy velkého průměru a substráty ve tvaru houby instalované v kruhu.

Technické vlastnosti a ochrana elektrického vedení

Nejdůležitější vlastnosti venkovního elektrického vedení: l matematické l – délka rozpětí vedení (vzdálenost mezi sousedními podpěrami); d mathcal d – vzdálenost mezi sousedními vodiči (fázemi) vedení; λ mathcal λ – délka girlandy izolátorů; H – plná výška podpěry; h mathcal h – nejmenší (celková) přípustná vzdálenost od nejnižšího bodu vodiče k zemi. Hlavní návrhové parametry venkovních vedení 35–750 kV projektovaných do roku 2010 s použitím typizovaných jednookruhových a dvouokruhových mezipodpor jsou uvedeny v tabulce.

Hlavní návrhové parametry venkovních elektrických vedení