Villamos vezetékek szigetelése

Az energetikai szakemberek már régóta hagyományt alakítottak ki, hogy a forrásból (generátorból) a fogyasztóhoz áramot továbbító eszközöket "vezetékkel" hívják, bár ezek nagyon összetett műszaki felépítésűek, és esetenként több százra, ill. több ezer kilométert.

Egyszerűen fogalmazva, minden átviteli vezeték csak két összetevőből áll:

• áramvezető rendszerek, amelyek biztosítják az elektromos áram áramlását;

• az ezeket a vezetékeket körülvevő dielektromos közeg, amely megakadályozza, hogy az elektromosság szükségtelen irányba haladjon. Ezt a környezetet egyszerűen izolációnak nevezik.

A használt szigetelőanyagok módszere szerint az elektromos vezetékeket a következőkre osztják:

• levegő;

• kábel.

Felső vezetékek

Ezek a szerkezetek a környező légkör levegőjének dielektromos tulajdonságait használják fel az áramvezetők szigetelésére. Ez figyelembe veszi azt a tényt, hogy az övé ellenállás időjárástól, hőmérséklettől, páratartalomtól és egyéb paraméterektől függően változik. Ezen tényezők kiküszöbölése érdekében minden feszültségtípushoz kiválasztják a vezetékek közötti optimális távolságot.Értékének növekedésével nő a vezetékek biztonságos távolsága egymástól.

Mivel bármely áramvezető potenciálja a földre áramolhat, a fázisvezetők is eltávolodnak a talaj felszínétől. A gyakorlatban azonban jóval magasabbra emelkednek, hiszen alattuk járhatnak vagy dolgozhatnak az emberek, mozognak a szállítójárművek és elhelyezhetők a melléképületek. Mindezt figyelembe veszi annak a tartónak a kialakítása, amelyen a vezetékek rögzítve vannak.

Villamos légvezetékek szigetelése

A vezetékek és a talaj közötti légtávolság megválasztása mellett az áramvezetékeket az árbocokon rögzíteni kell, hogy ne zavarják az elektromos ellenállásukat. Hiszen a támasztékokhoz használt anyagok (nedves időben fa és beton, minden körülmények között fémszerkezetek) jó elektromos vezetők.

A nyitott vezetékek rögzítéséhez a tartók oszlopaira speciális szerkezeteket használnak, amelyeket szigetelőknek neveznek... Ellenálló dielektromos anyagból készülnek. Leggyakrabban speciális porcelánt, üveget vagy ritkábban műanyagot választanak.

Külön típusú porcelán szigetelők kialakítása a képen látható.

A bal oldalon látható szigetelő egyetlen porcelándarabból készült. A jobboldal pedig két részből áll.

Az árbochoz való rögzítés módja szerint a szigetelőket a következőkre osztják:

• csapszerkezetek, amelyek függőleges helyzetben a traverzre szerelt fémcsaphoz vannak rögzítve;

• árbocra felfüggesztett felfüggesztett eszközök;

• vízszintes síkban rögzített feszültségmintázatok, amelyek ellenállnak a húzóerőknek.

Mindegyiket úgy gyártják, hogy bizonyos hálózati feszültségosztályon működjenek. Ugyanakkor minden időjárási körülmény között érzékelik a hozzájuk rögzített vezetékek által keltett függőleges és vízszintes irányú jelentős mechanikai erőket.

Az erős széllökések még hó és jég felgyülemlésével együtt sem ronthatják a szigetelők és vezetékek mechanikai szilárdságát, a tartós eső, sőt eső sem ronthatja az elektromos ellenállásukat. Ellenkező esetben vészhelyzeti mód lesz, amelynek eltávolítása hatalmas költségeket igényel.

Az alábbi kép egy példát mutat be egyfázisú 220 voltos vezeték nyitott vezetékeinek rögzítésére a tartóoszlop keresztmetszetére, amikor porcelán szigetelőkkel csatlakoztatják az utcai világítást.

Ezt a módszert széles körben használják utak, járdák, területi területek megvilágítására. Az ilyen szigetelő anyaga ellenáll a következő mechanikai erőknek:

• az elektromos vezeték tengelye mentén vízszintes síkban ható vezetékek feszítése;

• a rájuk függesztett szerkezet súlyai, amelyek az izolátor összenyomására hatnak.

Ugyanezt a kialakítást használják a 0,4 kV-os vezetékeknél.

A nyitott fémvezetőket 35 kV-ig terjedő feszültségű légvezetékek váltják fel. önhordó szigetelt szerkezetek.

Használatuk során nem porcelán vagy üveg szigetelőket használnak, hanem a képen látható kábel- és huzalrögzítő rendszert.

Azokon az oszlopokon, ahol szabaddrótokat és önhordó szerkezeteket csatlakoztatnak, mindkét típusú rögzítést alkalmaznak.

A légvezetékre kapcsolt feszültség növekedésével a szigetelők mérete és dielektromos tulajdonságaik nőnek.A nagyobb teljesítményű szigetelők 10 kV-os légvezetékeken működnek.

A vezetékek vízszintes feszítőerejének elnyelésére olyan helyeken, ahol a vezetékek megfordulnak, például a tartályok megkerülésére, feszítőszigetelőket használnak, amelyek füzérekből állhatnak.

A képen a támasztó- és feszítőszigetelők kombinált alkalmazása látható egy VL-10 kV-os megerősített támasztékon.

Ugyanezek a szerkezetek vannak felszerelve a tartókra szakaszolók… A tartószigetelők biztosítják a szakaszoló elmozdítható pengéinek és rögzített fix érintkezőinek működését, a feszültségszigetelők pedig elnyelik a vezetékek húzóerejét.

A fotó megerősíti, hogy az összes 25 kV-os légvezeték-szigetelő tervezése bonyolultabbá vált. Megnövelték a távolságot a tápvezeték áramvezetői és a hordozóanyag között.

Ez jól látható a 110 kV-os légvezetéken, ahol a szigetelők sora meghosszabbodott, és a felfüggesztett konstrukciójukat használják.

A légvezetékek végei az alállomásokon elhelyezett transzformátor-perselyekhez csatlakoznak.

A távvezetékek csatlakozási pontjait a 110 kV-os nagyfeszültségű nyitott kapcsolóberendezés berendezéseihez bonyolultabb, jelentős elektromos és mechanikai terhelésnek ellenálló teherhordó szigetelő szerkezetek védik. Még nagyobb távolságból távolítják el a feszültség alatt álló vezetékeket a tartókról.

Ugyanez látható a 330 kV-os nagyfeszültségű teljesítmény átvitelére szolgáló fémből készült felső torony fotóján is. A képen látható, hogy minden fázisban van egy áramvezető elválasztás, amelyek vezetői a traverzre vannak rögzítve még megerősített üvegfeszítő szigetelő koszorúval.

A 330 kV-os alállomás oszlopszigetelői még távolabbra helyezik a vezetékeket és a gyűjtősíneket a berendezésektől.

Kábel elektromos vezetékek

Ezekben a szerkezetekben a fázisok vezetőképes magjait szilárd dielektrikum réteg választja el egymástól, és erős, de rugalmas héj védi őket a környezet hatásától. Néha szilárd anyagok helyett kőolajtermékekből vagy gáznemű anyagokból készült folyékony kábelolaj is használható. De az ilyen dielektrikumokat ritkán használják a gyakorlatban.

A termelési költségeket tekintve a kábelvezetékek drágábbak, mint a felsővezetékek. Ezért a városon belül, lakóépületek belsejében, ipari területeken, vízzáró kereszteződésekben helyezik el, amikor nem lehet légi támasztékokat felszerelni.

A kábelek lefektetéséhez hozzon létre kábeltálcákat, csatornákat vagy normál kábeltálcákat elásott árkokamelyek korlátozzák a hozzáférést a feszültség alatt álló áramkörökhöz.

Kábel elektromos vezetékek szigetelése

Az erősáramú vezetékek tápkábelének felépítése a rajta keresztül továbbított teljesítmény mennyiségétől és az alkalmazott feszültségtől függ.

A kábel vezetői általában réz- vagy alumíniumötvözetből készülnek, és a közöttük alkalmazott dielektromos anyagok típusa a rákapcsolt feszültség nagyságától függ.

Az 1000 V-ig terjedő feszültségű készülékekben leggyakrabban polietilén vegyületrétegeket vagy papír töltőanyagokkal ellátott szerkezeteket használnak, valamint különböző konzisztenciájú kábelolajjal impregnált kötegeket.

A nem szabványos négyeres kábel szigetelőrétegeinek hozzávetőleges elrendezése a képen látható.

Itt minden vezetőképes mag fémét szigetelőréteggel vonják be, amely érintkezésbe kerül az övszigetelésben elhelyezett papírkötegekkel és töltőanyagokkal.A külső héj teljesen lezárja az egész szerkezetet.

Ha a papírt ásványi olajokkal impregnálják különféle adalékokkal a réteg viszkozitásának növelése érdekében, a dielektromos tulajdonságok egyidejűleg nőnek. Az ilyen viszkózus olajjal impregnált kábelkábelek 10 kV-ig terjedő nagyfeszültségű áramkörökben is működhetnek.

Az ólomhuzalok gyártásának műszaki módja növeli a dielektromos réteg működési tulajdonságait. Ehhez minden mag különálló koaxiális kábel formájában készül, viszkózus impregnálással, az ólomköpeny belsejében.

Az ilyen erek közötti teret juta töltőanyaggal töltik meg, és horganyzott acélhuzalokból álló páncélozott rétegbe helyezik, amelyet egy külső, lezárt védőréteg vesz körül.

Az ilyen fém ólomvezetős kábelek 35 kV-ig terjedő nagyfeszültségű áramkörökben működnek.

A 110 kV-ig és magasabb feszültségű kábel mentén történő villamosenergia-átvitelhez a szigetelőréteg egyéb szerkezeteit használják. Ez lehet kevésbé viszkózus kábelolaj, inert gázok (leggyakrabban nitrogén). Az olajnyomás az ilyen rétegekben lehet alacsony (legfeljebb 1 kg / cm2), közepes (legfeljebb 3 × 5 kg / cm2) vagy magas (akár 10-14 kg / cm2). Az ilyen kábelek 500 kV-ig terjedő nagyfeszültségű áramkörökben működnek.

Villamos vezetékek szigetelésének ellenőrzése

Az elektromos berendezések működése során felmérik a dielektromos rétegek állapotát:

• mindig;

• időszakosan.

A speciális vezérlőberendezések automatikus üzemmódban folyamatosan elemzik a szigetelés minőségét. Úgy vannak beállítva, hogy normál működés közben nagyon alacsony szivárgási áramot mérjenek.Amikor a dielektromos réteg meghibásodik, ezek az áramok megnövekednek, és a kritikus értéken való áthaladásuk pillanatát egy relé áramkör rögzíti a szervizszemélyzet értesítésére szolgáló riasztási parancs kiadásával.

Az elektromos berendezések, beleértve a tápvezetékeket is, szigetelési állapotának időszakos ellenőrzését speciálisan kialakított elektromos laboratóriumok végzik, amelyek nagyfeszültségű vizsgálatokat végeznek mérések és tesztek formájában speciális mobil vagy helyhez kötött berendezésekkel.

A villamosenergia-rendszerben az ilyen laboratóriumok műszaki személyzete külön osztályokra van felosztva, amelyeket szigetelési szolgáltatásnak neveznek. A vezető irányítása mellett részt vesz a meglévő energetikai berendezések és távvezetékek rutin tesztelésében, és köteles minden olyan eszköz bevezetése előtt, amelyen megelőző munkát végeztek az áramkör szétszerelésével. vélemény a bemeneti szakasz felkészültségéről a nagyfeszültségű terhelés szigeteléssel történő elviselésére.

Olvassa el még: A légvezetékek károsodásának okai