Bovengrondse en kabelleidingen: een korte beschrijving, voor- en nadelen

Hoogspanningskabels zijn ontworpen om elektrische energie over te dragen van een stroombron (elektriciteitscentrales) naar consumenten - in huizen, kantoren en verschillende bedrijven. Elektriciteit van de energiecentrale naar de eindgebruiker legt een lange weg af via veel verschillende step-up en step-down distributiestations, waartussen de elektriciteit wordt getransporteerd via bovengrondse en kabelleidingen.

Laten we eens kijken naar wat bovengrondse en kabelstroomlijnen zijn en we zullen hun voor- en nadelen geven.

Overhead stroomlijnen

Transmissie van elektriciteit bovengrondse hoogspanningslijn het wordt uitgevoerd door draden die zich buiten bevinden en boven de grond worden ondersteund op steunen met behulp van speciale bevestigingsmiddelen (dwarsbalken), isolatoren en andere apparaten die worden gebruikt voor het bevestigen, verbinden en aftakken van draden. Al deze apparaten worden lineaire hulpstukken van bovengrondse hoogspanningslijnen genoemd.

De voedingslijn aan de aanbodzijde en aan de verbruikerszijde is aangesloten op de distributieapparatuur van het onderstation. Als de elektrische apparatuur buiten staat, buiten, dan wordt zo'n verdeelinrichting genoemd OSG - open schakelapparatuur.

De bovenleiding wordt naar een lineair portaal gevoerd - een structuur waaraan draden door isolatoren worden opgehangen. Aftakkingen naar de lijnscheiders zijn verbonden van het lijnportaal naar de lijngeleiders.

Naast verdeelstations aan de aanbod- en verbruikerszijde kunnen ook scheiders op hoogspanningslijnen worden geïnstalleerd.

Scheidingsschakelaar — deel van de apparatuur dat is ontworpen om in te schakelen (aan- en uitzetten) en een zichtbare onderbreking in het elektrische circuit te veroorzaken om de veiligheid te waarborgen bij onderhoud aan elektriciteitsleidingen en andere elektrische apparatuur.

Op hoogspanningskabels en op aftakkingen (aftakkingen) kan een lange-kabelscheidingsschakelaar worden geïnstalleerd, zodat de lijn kan worden gesplitst om de fout te lokaliseren en, indien nodig, reparatiewerkzaamheden uit te voeren.

Als de schakelapparatuur van het onderstation binnenshuis wordt gemaakt (gesloten schakelapparatuur), moet de bovenleiding het gebouw worden binnengebracht.

Om de bovenleiding te betreden wordt aan de wand van het gebouw een traverse met isolatoren gemonteerd, waarop de draden van de bovenleiding worden aangesloten. Op de draden is een kabel aangesloten, die het gebouw binnenkomt via een in de muur geïnstalleerde buis.

Het invoeren van de bovenleiding in het gebouw kan gebeuren met behulp van een buizensteun die op het dak van het gebouw of in de buurt van het gebouw wordt geplaatst, terwijl de kabel ook via de buis het gebouw binnenkomt.

In dienstgebouwen kunnen in plaats van leidingen voor kabelinvoer gaten in de muur worden gemaakt. Als de introductie van de bovenleiding in het gebouw wordt uitgevoerd met een kabel, wordt een dergelijke lijn beschouwd als bovenleiding (KVL) - hiermee moet rekening worden gehouden bij het gebruik van de lijn.

Lijninvoer kan worden gedaan zonder een kabel te gebruiken; Hiervoor worden speciale doorvoeringen gebruikt.De doorvoeringen worden in de wand van het gebouw aangebracht, de draden van de hoogspanningsleiding worden van buitenaf op de ingangen aangesloten en binnenin worden flexibele of starre rails met een plat, buis- of kokerprofiel aangesloten het gebouw.

Ter bescherming tegen mogelijke overspanningen op de eerste ondersteuning van de bovenleiding of tijdens afdalingen naar de lijnscheider, evenals aan de ingangen hele transformatorstations (KTP) of mast (paal) onderstationsgeïnstalleerd op de lijn, zijn afleiders of overspanningsafleiders geïnstalleerd.

Bovendien is op bovengrondse lijnen met een spanning van 35 kV en hoger ter bescherming tegen blikseminslag over de gehele lengte van de lijn een bliksemafleider, en op de lijnportalen van distributieonderstations aan beide uiteinden van de lijn - bliksemafleiders.

De belangrijkste voordelen van de bovengrondse hoogspanningslijn:

• lagere prijs in vergelijking met kabellijnen;

• eenvoud van zoeken en herstellen van schade.

De meest voorkomende soorten schade aan bovenleidingen zijn gebroken draden, schade aan een isolator of ander structureel element van een bovenleiding.

Deze storingen worden gediagnosticeerd door visuele inspectie bij het omzeilen van de lijn na een noodstop en worden in de meeste gevallen snel verholpen zonder de noodzaak van gespecialiseerde apparatuur, testinstallaties en grondwerken. Een uitzondering is het geval van vernietiging van de isolator van een van de steunen.

In dit geval, met een afname van de diëlektrische sterkte van de isolator, zal er stroom doorheen vloeien en zal de aanwezigheid van aarding worden geregistreerd in dit gedeelte van de elektrische installatie.

Voordelen van bovengrondse hoogspanningslijnen kunnen ook de mogelijkheid zijn om hoogfrequente (HF) signalen te verzenden via hoogspanningslijnen die worden gebruikt voor telefooncommunicatie, verzending van telemetriegegevens, gegevens van geautomatiseerde verzendingssystemen voor procesbesturing (ASDTU), signalen van beveiligingsrelaisapparaten en automatisering.

Om een ​​HF-communicatiekanaal tussen onderstations aan het begin en einde van de lijn te realiseren, wordt op het lijnportaal speciale apparatuur geïnstalleerd: een hoogfrequente trap, een koppelcondensator, een koppelfilter en een aantal andere apparaten waardoor HF-signalen worden ontvangen, omgezet en verzonden via hoogspanningslijnen.

Bovendien kunnen bovengrondse transmissielijnsteunen worden gebruikt om optische communicatielijnen te leggen. Glasvezelkabel is er in verschillende soorten. Een conventionele communicatiekabel wordt bevestigd of gewikkeld op een van de fasegeleiders of op een aardgeleider. Zelfdragende niet-metalen communicatiekabel kan onafhankelijk van luchtlijnsteunen onafhankelijk worden gelegd. Er zijn ook optische communicatielijnen ingebed in een fasegeleider of bliksembeveiligingskabel.

De nadelen van bovenleidingen zijn:

• groot gebied van de beschermingszone: afhankelijk van de spanningsklasse van 10 tot 55 m aan beide zijden van de einddraden van de bovenleiding;

• grote kans op blikseminslag bij blikseminslag, evenals schade aan bovenleidingen als gevolg van ongunstige weersomstandigheden: als gevolg van botsing van geleiders, breuk van een geleider van een isolator of breuk van een geleider door wind of vallende bomen, zoals en door ijsvorming van draden;

• de mogelijkheid van schade bij het werken met speciale apparatuur in de buurt van de lijn met niet-naleving van de toegestane afstand tot de draden van de bovenleiding (afhankelijk van de spanningsklasse van 1 tot 10 m), evenals bij het vervoeren van te grote vracht of vervoer onder de lijn;

• de mogelijkheid van een elektrische schok als mensen het beschadigde deel van de bovenleiding naderen, een geleider die op de grond ligt (spanningscascade). Ook het gevaar is het naderen van de draden van de werkende bovenleiding op een onaanvaardbare afstand;

• in termen van milieu-impact zijn bovenleidingen een bron van gevaar voor vogels, die vaak sterven door elektrocutie.

Kabel hoogspanningslijnen

Een kabeltransmissielijn is een transmissielijn die bestaat uit een of meer parallelle kabels, eind- en verbindingsbussen, evenals verschillende bevestigingsmiddelen.

De kabel bestaat uit twee of meer geleidende aders, elke ader heeft een isolerend omhulsel en alle aders zijn over het algemeen bedekt met een buitenste isolerende mantel.

Afhankelijk van het type kan de kabel structureel nog een aantal andere componenten hebben: een metalen kabel, een mantel (aluminium of staal), die de opening tussen de kern opvult, een beschermend pantser (band of draad), een afdichtende laag en een aantal van andere tussenliggende isolatielagen.

Er zijn sommige soorten kabels waarin een speciaal gas of olie wordt gepompt om de nodige isolerende eigenschappen te bieden, die zich onder een bepaalde druk in de holte van de kabel bevinden.

De voordelen van kabellijnen zijn als volgt:

• beschermende zone van de kabellijn - 1 m van de kabel in beide richtingen, ongeacht de spanningsklasse;

• een breed scala aan toepassingen, de mogelijkheid om de optimale installatiemethode te kiezen, afhankelijk van de lokale omstandigheden. De kabel kan in de grond worden gelegd, op steunen, in tunnels, blokken, bakken, kanalen, galerijen, collectoren, enz. Mogelijkheid om snel de voeding aan te sluiten op tijdelijke objecten zonder ingewikkelde elektrische werkzaamheden;

• bescherming tegen ongunstige weersomstandigheden, bliksem;

• veiligheid tijdens bedrijf, waardoor het mogelijk is om hoogspanningslijnen aan te leggen in bevolkte gebieden op plaatsen waar mensen samenkomen, druk verkeer, maar ook op andere plaatsen waar de aanleg van bovenleidingen moeilijk of onmogelijk is;

• geen toegang tot de lijn voor onbevoegden.

Nadelen van kabellijnen:

• overmatige verplaatsing en verzakking van de grond kan leiden tot vervorming, uitrekking en als gevolg daarvan schade aan de kabellijn;

• de kans op mechanische schade als gevolg van ongecoördineerde graafwerkzaamheden nabij het kabeltracé;

• ingewikkelder, vergeleken met bovenleidingen, zoeken en verwijderen van het beschadigde gebied.Om de schade te verhelpen, is het noodzakelijk om grondwerken uit te voeren, de beschikbaarheid van gespecialiseerde apparatuur om de plaats van de schade te vinden, de isolatie van de lijn te controleren, evenals installatieapparatuur connectoren… Na het verwijderen van de schade is het noodzakelijk het verifiëren van de juistheid van de fasering.