Đường dây điện trên không và cáp: mô tả ngắn gọn, ưu điểm và nhược điểm

Đường dây điện được thiết kế để truyền năng lượng điện từ nguồn điện (nhà máy điện) đến người tiêu dùng — trong nhà, văn phòng và các doanh nghiệp khác nhau. Điện từ nhà máy điện đến người sử dụng cuối cùng đi một quãng đường dài qua nhiều trạm biến áp phân phối bậc thang và bậc thang khác nhau, giữa các trạm này, điện được truyền tải qua đường dây điện trên không và cáp.

Hãy xem đường dây điện trên không và cáp là gì và chúng tôi sẽ đưa ra những ưu điểm và nhược điểm của chúng.

Đường dây điện cao thế

truyền tải điện đường dây điện trên không nó được thực hiện bởi các dây ở ngoài trời và được hỗ trợ trên mặt đất trên các giá đỡ với sự trợ giúp của các chốt đặc biệt (thanh ngang), chất cách điện và các thiết bị khác được sử dụng để buộc, kết nối và phân nhánh dây. Tất cả các thiết bị này được gọi là phụ kiện tuyến tính của đường dây điện trên không.

Đường dây điện ở phía cung cấp và phía người tiêu dùng được kết nối với thiết bị phân phối của trạm biến áp. Nếu thiết bị điện được đặt ngoài trời, ngoài trời thì thiết bị phân phối đó được gọi là OSG - thiết bị đóng cắt mở.

Đường dây trên cao được đưa đến một cổng tuyến tính — một cấu trúc mà dây được treo qua các chất cách điện. Rơi vào bộ ngắt kết nối đường dây được kết nối từ cổng thông tin đường dây với dây dẫn đường dây.

Ngoài các trạm biến áp phân phối ở phía cung cấp và tiêu dùng, cầu dao cách ly cũng có thể được lắp đặt trên đường dây điện.

Ngắt kết nối — một phần của thiết bị được thiết kế để bật (bật và tắt) và tạo ra chỗ đứt có thể nhìn thấy được trong mạch điện để đảm bảo an toàn khi bảo dưỡng đường dây điện và các bộ phận khác của thiết bị điện.

Bộ ngắt kết nối đường dây dài có thể được lắp đặt trên đường dây điện, cũng như trên các vòi (nhánh) để cho phép chia đường dây để xác định vị trí sự cố dễ dàng hơn và, nếu cần, tiến hành công việc sửa chữa.

Nếu thiết bị đóng cắt của trạm biến áp được làm trong nhà (thiết bị đóng cắt kín) thì phải đưa đường dây trên không vào tòa nhà.

Để đi vào đường dây trên không, một thanh ngang có chất cách điện được gắn trên tường của tòa nhà, nơi các dây của đường dây trên không được kết nối. Một dây cáp được kết nối với dây dẫn đi vào tòa nhà thông qua một đường ống được lắp đặt trên tường.

Việc đưa đường dây trên không vào tòa nhà có thể được thực hiện bằng cách sử dụng giá đỡ ống được lắp đặt trên mái của tòa nhà hoặc gần tòa nhà, trong khi cáp cũng sẽ được đưa vào tòa nhà thông qua đường ống.

Trong các tòa nhà dịch vụ, thay vì các đường ống dẫn cáp, có thể tạo các lỗ trên tường. Nếu việc đưa đường dây trên không vào tòa nhà được thực hiện bằng cáp, thì đường dây đó được coi là đường dây trên không (KVL) — điều này phải được tính đến khi vận hành đường dây.

Đầu vào dòng có thể được thực hiện mà không cần sử dụng cáp; ống lót đặc biệt được sử dụng cho việc này Ống lót được lắp đặt trong tường của tòa nhà, dây của đường dây điện được nối với lối vào từ bên ngoài, và thanh cái linh hoạt hoặc thanh cái cứng có tiết diện phẳng, hình ống hoặc hộp được nối bên trong tòa nhà.

Để bảo vệ chống quá điện áp có thể xảy ra trên giá đỡ đầu tiên của đường dây trên không hoặc trong quá trình hạ xuống bộ ngắt kết nối đường dây, cũng như ở các đầu vào trạm biến áp toàn bộ (KTP) hoặc cột (cực) trạm biến áptrên đường dây có lắp đặt bộ chống sét hoặc chống sét lan truyền.

Ngoài ra, trên các đường dây trên không có điện áp từ 35 kV trở lên, để bảo vệ chống sét lan truyền dọc theo toàn bộ chiều dài của đường dây, một chống sét dây dẫn, và trên cổng đường dây của các trạm biến áp phân phối ở cả hai đầu đường dây - cột thu lôi.

Những ưu điểm chính của đường dây điện trên không:

• giá thấp hơn so với các tuyến cáp;

• đơn giản của việc tìm kiếm và sửa chữa thiệt hại.

Các loại hư hỏng đường dây trên không phổ biến nhất là đứt dây, hư hỏng chất cách điện hoặc phần tử kết cấu khác của đường dây trên không.

Những lỗi này được chẩn đoán bằng cách kiểm tra trực quan khi đi vòng qua đường dây sau khi dừng khẩn cấp và trong hầu hết các trường hợp được khắc phục nhanh chóng mà không cần thiết bị chuyên dụng, lắp đặt thử nghiệm và đào đắp. Một ngoại lệ là trường hợp phá hủy chất cách điện của một trong các giá đỡ.

Trong trường hợp này, với sự giảm cường độ điện môi của chất cách điện, dòng điện sẽ chạy qua nó và sự hiện diện của nối đất sẽ được ghi lại trong phần lắp đặt điện này.

Ưu điểm của đường dây điện trên không cũng có thể bao gồm khả năng truyền tín hiệu tần số cao (HF) qua đường dây điện được sử dụng để liên lạc qua điện thoại, truyền dữ liệu đo từ xa, dữ liệu từ hệ thống điều phối tự động để điều khiển quá trình (ASDTU), tín hiệu từ thiết bị rơle bảo vệ và tự động hóa.

Để thực hiện kênh liên lạc HF giữa các trạm biến áp, ở đầu và cuối đường dây, thiết bị đặc biệt được lắp đặt tại cổng đường dây: bẫy tần số cao, tụ điện ghép nối, bộ lọc ghép nối và một số thiết bị khác thông qua tín hiệu HF được nhận, chuyển đổi và truyền qua đường dây điện.

Ngoài ra, các giá đỡ đường truyền trên cao có thể được sử dụng để đặt các đường truyền thông quang. Cáp quang có nhiều loại khác nhau. Một cáp truyền thông thông thường được gắn hoặc quấn trên một trong các dây dẫn pha hoặc trên dây dẫn nối đất. Cáp truyền thông phi kim loại tự hỗ trợ có thể được đặt độc lập với các giá đỡ đường dây trên không một cách độc lập. Ngoài ra còn có các đường thông tin quang được nhúng trong dây dẫn pha hoặc cáp chống sét.

Nhược điểm của đường dây trên không là:

• diện tích vùng bảo vệ lớn: tùy thuộc vào cấp điện áp từ 10 đến 55 m ở hai bên đầu dây của đường dây trên không;

• xác suất cao xảy ra sét đánh trong trường hợp sét đánh, cũng như hư hỏng đường dây trên không do điều kiện thời tiết bất lợi: do va chạm dây dẫn, đứt dây dẫn từ chất cách điện hoặc đứt dây dẫn do gió hoặc cây đổ, chẳng hạn như và do dây điện đóng băng;

• khả năng hư hỏng khi làm việc với các thiết bị đặc biệt gần đường dây không tuân thủ khoảng cách cho phép với dây của đường dây trên không (tùy thuộc vào cấp điện áp từ 1 đến 10 m), cũng như khi vận chuyển hàng hóa quá khổ hoặc vận chuyển dưới dòng;

• khả năng bị điện giật nếu mọi người tiếp cận phần bị hư hỏng của đường dây trên không, một dây dẫn nằm trên mặt đất (thác điện áp). Ngoài ra, mối nguy hiểm đang đến gần dây của đường dây trên cao đang hoạt động ở khoảng cách không thể chấp nhận được;

• về tác động môi trường, đường dây trên không là nguồn gây nguy hiểm cho các loài chim, chúng thường chết vì bị điện giật.

Đường cáp điện

Đường truyền cáp là đường truyền bao gồm một hoặc nhiều đường dây song song dây cáp, đầu cuối và ống lót kết nối, cũng như các ốc vít khác nhau.

Cáp bao gồm hai hoặc nhiều lõi dẫn điện, mỗi lõi có lớp vỏ cách điện và tất cả các lõi thường được bao phủ bởi lớp vỏ cách điện bên ngoài.

Tùy thuộc vào loại, cáp có thể có một số thành phần khác về cấu trúc: cáp kim loại, vỏ bọc (nhôm hoặc thép), lấp đầy khoảng trống giữa lõi, áo giáp bảo vệ (băng hoặc dây), lớp niêm phong và một số của các lớp cách điện trung gian khác.

Có một số loại cáp được bơm một loại khí hoặc dầu đặc biệt để cung cấp các đặc tính cách điện cần thiết, nằm trong khoang của cáp dưới một áp suất nhất định.

Ưu điểm của các tuyến cáp như sau:

• vùng bảo vệ của đường cáp — 1 m tính từ cáp theo cả hai hướng, bất kể cấp điện áp;

• một loạt các ứng dụng, khả năng chọn phương pháp cài đặt tối ưu, tùy thuộc vào điều kiện địa phương. Cáp có thể được đặt trong lòng đất, trên giá đỡ, trong đường hầm, khối, khay, kênh, phòng trưng bày, bộ thu, v.v. Khả năng kết nối nguồn điện nhanh chóng với các vật thể tạm thời mà không cần đến công việc điện phức tạp;

• bảo vệ khỏi điều kiện thời tiết bất lợi, sét;

• an toàn trong quá trình vận hành, giúp có thể đặt đường dây điện ở khu vực đông dân cư, nơi tập trung đông người, giao thông đông đúc, cũng như ở những nơi khó hoặc không thể thi công đường dây trên không;

• không có quyền truy cập vào dòng cho người trái phép.

Nhược điểm của các tuyến cáp:

• sự dịch chuyển và sụt lún quá mức của đất có thể dẫn đến biến dạng, kéo dài và kết quả là làm hỏng đường dây cáp;

• khả năng hư hỏng cơ học do các công việc đào không phối hợp gần tuyến cáp;

• phức tạp hơn, so với đường dây trên không, tìm kiếm và loại bỏ các khu vực bị hư hỏng.Để loại bỏ hư hỏng, cần tiến hành đào đất, có sẵn thiết bị chuyên dụng để tìm nơi hư hỏng, kiểm tra cách điện của đường dây, cũng như thiết bị lắp đặt kết nối… Sau khi loại bỏ thiệt hại, nó là cần thiết xác minh tính chính xác của pha.