Cách nhiệt đường dây điện

Trong một thời gian dài, các chuyên gia năng lượng đã phát triển truyền thống gọi các thiết bị truyền điện từ nguồn (máy phát điện) đến người tiêu dùng bằng thuật ngữ "đường dây", mặc dù chúng có thiết kế kỹ thuật rất phức tạp và trong một số trường hợp kéo dài đến vài trăm hoặc hàng ngàn cây số.

Nói một cách đơn giản, mỗi đường truyền chỉ bao gồm hai thành phần:

• hệ thống dây dẫn hiện tại đảm bảo dòng điện;

• môi trường điện môi bao quanh các dây này để ngăn dòng điện chạy theo hướng không cần thiết. Môi trường này được gọi đơn giản là cách ly.

Theo phương pháp vật liệu cách điện được sử dụng, đường dây điện được chia thành:

• không khí;

• cáp.

Đường dây điện cao thế

Các cấu trúc này sử dụng các đặc tính điện môi của không khí của bầu khí quyển xung quanh để cách điện các dây dẫn hiện tại. Điều này có tính đến thực tế là anh ta sức chống cự khác nhau tùy thuộc vào thời tiết, nhiệt độ, độ ẩm và các thông số khác. Để loại bỏ các yếu tố này, khoảng cách tối ưu giữa các dây được chọn cho từng loại điện áp.Khi giá trị của nó tăng lên, khoảng cách an toàn của các dây với nhau sẽ tăng lên.

Vì tiềm năng của bất kỳ dây dẫn hiện tại nào có thể chảy xuống đất, nên các dây dẫn pha cũng di chuyển ra khỏi mặt đất. Tuy nhiên, trên thực tế, chúng tăng cao hơn nhiều, vì mọi người có thể đi bộ hoặc làm việc bên dưới chúng, các phương tiện vận chuyển di chuyển và các tòa nhà phụ có thể được đặt. Tất cả điều này được tính đến bởi thiết kế của giá đỡ mà dây được cố định.

Cách điện đường dây tải điện trên không

Ngoài việc chọn khoảng cách không khí giữa dây và mặt đất, cần cố định dây hiện tại trên cột buồm để không làm xáo trộn điện trở của chúng. Rốt cuộc, các vật liệu được sử dụng để hỗ trợ (gỗ và bê tông trong thời tiết ẩm ướt và kết cấu kim loại trong mọi trường hợp) là chất dẫn điện tốt.

Để cố định dây hở trên các cột của giá đỡ, người ta sử dụng các cấu trúc đặc biệt, được gọi là chất cách điện... Chúng được làm bằng vật liệu điện môi bền. Thông thường, họ chọn các loại sứ, thủy tinh đặc biệt hoặc ít thường xuyên hơn là nhựa.

Thiết kế của một loại sứ cách điện riêng biệt được hiển thị trong ảnh.

Chất cách điện hiển thị ở bên trái được làm từ một mảnh sứ duy nhất. Và bên phải bao gồm hai phần.

Theo phương pháp gắn vào cột, chất cách điện được chia thành:

• các cấu trúc chốt được gắn vào một chốt kim loại được gắn trên đường ngang ở vị trí thẳng đứng;

• thiết bị treo lơ lửng trên cột buồm;

• các mô hình lực căng cố định trong một mặt phẳng nằm ngang để chống lại lực kéo.

Tất cả chúng đều được sản xuất để hoạt động ở một loại điện áp nguồn nhất định. Đồng thời, họ cảm nhận được các lực cơ học đáng kể theo hướng dọc và ngang được tạo ra bởi các dây gắn với chúng trong mọi điều kiện thời tiết.

Những cơn gió mạnh, ngay cả khi kết hợp với tuyết và băng tích tụ, không được làm giảm độ bền cơ học của chất cách điện và dây điện, mưa kéo dài và thậm chí mưa không được làm giảm điện trở của chúng. Nếu không, sẽ có một chế độ khẩn cấp, việc loại bỏ chế độ này sẽ đòi hỏi chi phí rất lớn.

Ảnh dưới đây cho thấy một ví dụ về cách cố định dây hở của đường dây 220 vôn một pha trên đường ngang của cột đỡ khi kết nối thiết bị chiếu sáng đường phố sử dụng sứ cách điện.

Phương pháp này được sử dụng rộng rãi để chiếu sáng đường, vỉa hè, khu vực lãnh thổ. Vật liệu của chất cách điện như vậy có thể chịu được lực cơ học của:

• lực căng của dây tác dụng trong mặt phẳng nằm ngang dọc theo trục của đường dây tải điện;

• trọng lượng của cấu trúc treo trên chúng tác động lên lực nén của bộ cách ly.

Các thiết kế tương tự được sử dụng cho các đường dây 0,4 kV.

Dây dẫn kim loại hở được thay thế bằng đường dây điện trên không có điện áp lên đến 35 kV. cấu trúc cách nhiệt tự hỗ trợ.

Khi sử dụng chúng, chất cách điện bằng sứ hoặc thủy tinh không được sử dụng mà sử dụng hệ thống buộc dây và cáp như trong ảnh.

Trên các cột nơi kết nối dây lộ thiên và cấu trúc tự hỗ trợ, cả hai loại dây buộc đều được sử dụng.

Khi điện áp đặt vào đường dây truyền tải trên không tăng lên, kích thước của chất cách điện và tính chất điện môi của chúng cũng tăng lên.Các chất cách điện mạnh hơn hoạt động trên đường dây trên không 10 kV.

Để hấp thụ lực căng ngang của dây ở những nơi mà đường dây rẽ, chẳng hạn như đi vòng qua xe tăng, người ta sử dụng chất cách điện căng, có thể bao gồm các vòng hoa.

Bức ảnh cho thấy việc sử dụng kết hợp các chất cách điện hỗ trợ và căng thẳng trên giá đỡ hỗ trợ được gia cố của VL-10 kV.

Các cấu trúc tương tự được cài đặt trên các hỗ trợ với bộ ngắt kết nối… Bộ phận cách điện hỗ trợ đảm bảo hoạt động của các cánh di động và các tiếp điểm cố định cố định của bộ ngắt kết nối, và bộ cách điện điện áp hấp thụ lực kéo của dây dẫn.

Bức ảnh xác nhận rằng thiết kế của tất cả các chất cách điện đường dây trên không 25 kV đã trở nên phức tạp hơn. Họ đã tăng khoảng cách giữa các dây dẫn hiện tại của đường dây điện và vật liệu mang.

Điều này có thể thấy rõ trên đường dây trên không 110 kV, nơi chuỗi chất cách điện đã trở nên dài hơn và cấu trúc lơ lửng của chúng hiện được sử dụng.

Các đầu của đường dây trên không được kết nối với ống lót máy biến áp đặt tại các trạm biến áp.

Các điểm kết nối của đường dây điện với thiết bị của thiết bị đóng cắt mở điện áp cao 110 kV được bảo vệ bởi các cấu trúc phức tạp hơn của chất cách điện chịu tải có thể chịu được tải điện và cơ đáng kể. Họ loại bỏ các dây trực tiếp khỏi các giá đỡ ở khoảng cách xa hơn.

Điều tương tự cũng có thể được nhìn thấy trong bức ảnh chụp một tháp trên cao làm bằng kim loại để truyền tải điện cao thế 330 kV. Bức ảnh cho thấy rằng mỗi pha có sự tách biệt của các dây dẫn hiện tại, các dây dẫn được cố định trên đường ngang bằng một vòng cách điện căng bằng thủy tinh thậm chí còn được gia cố nhiều hơn.

Trụ cách điện của trạm biến áp 330 kV di chuyển dây dẫn và thanh cái ra xa thiết bị hơn.

Đường cáp điện

Trong các cấu trúc này, lõi dẫn điện của các pha được ngăn cách với nhau bằng một lớp điện môi rắn và được bảo vệ khỏi tác động của môi trường bằng lớp vỏ bền nhưng đàn hồi. Đôi khi dầu cáp lỏng được làm từ các sản phẩm dầu mỏ hoặc chất khí có thể được sử dụng thay cho chất rắn. Nhưng chất điện môi như vậy hiếm khi được sử dụng trong thực tế.

Về chi phí sản xuất, đường dây cáp đắt hơn đường dây tải điện trên không. Do đó, chúng được đặt trong thành phố, bên trong các tòa nhà dân cư, khu công nghiệp, tại các giao lộ có rào chắn nước, khi không thể lắp đặt các giá đỡ trên không.

Để đặt cáp, tạo khay cáp, kênh hoặc kênh thông thường chiến hào bị chôn vùihạn chế quyền truy cập vào các mạch trực tiếp.

Cách nhiệt đường dây cáp điện

Cấu tạo của dây cáp điện cho đường dây điện phụ thuộc vào lượng điện năng truyền qua nó và điện áp đặt vào.

Các dây dẫn của cáp thường được làm bằng hợp kim đồng hoặc nhôm và loại vật liệu điện môi được sử dụng giữa chúng phụ thuộc vào cường độ của điện áp đặt vào.

Trong các thiết bị lên đến 1000 vôn, các lớp hợp chất polyetylen hoặc cấu trúc có chất độn giấy và bó được tẩm dầu cáp có độ đặc khác nhau thường được sử dụng nhất.

Sự sắp xếp gần đúng của các lớp cách điện cho cáp bốn lõi không chuẩn được hiển thị trong ảnh.

Tại đây, kim loại của mỗi lõi dẫn điện được phủ một lớp cách điện tiếp xúc với các bó giấy và chất độn đặt trong lớp cách điện của đai.Lớp vỏ bên ngoài hoàn toàn niêm phong toàn bộ cấu trúc.

Khi giấy được tẩm dầu khoáng với các chất phụ gia khác nhau để tăng độ nhớt của lớp, các đặc tính điện môi đồng thời tăng lên. Cáp cáp tẩm dầu nhớt như vậy có thể hoạt động trong các mạch điện áp cao lên đến và bao gồm 10 kV.

Phương pháp kỹ thuật chế tạo dây chì làm tăng tính chất hoạt động của lớp điện môi. Đối với điều này, mỗi lõi được chế tạo dưới dạng một cáp đồng trục riêng biệt có tẩm nhớt, được đặt bên trong vỏ bọc chì.

Khoảng trống giữa các tĩnh mạch như vậy được lấp đầy bằng chất độn đay và được đặt bên trong một lớp dây thép mạ kẽm bọc thép, được bao quanh bởi một lớp bảo vệ kín bên ngoài.

Các loại cáp này có dây dẫn bằng kim loại chì hoạt động trong các mạch điện áp cao lên đến và bao gồm 35 kV.

Đối với việc truyền tải điện dọc theo cáp có điện áp cao hơn lên đến 110 kV và cao hơn, các cấu trúc khác của lớp cách điện được sử dụng. Đây có thể là dầu cáp ít nhớt, khí trơ (thường là nitơ). Áp suất dầu trong các lớp như vậy có thể thấp (đến 1 kg / cm2), trung bình (đến 3 × 5 kg / cm2) hoặc cao (đến 10-14 kg / cm2). Những loại cáp này hoạt động trong các mạch điện áp cao lên đến 500 kV.

Kiểm tra cách điện của đường dây điện

Trong quá trình vận hành thiết bị điện, trạng thái của các lớp điện môi được đánh giá:

• luôn luôn;

• định kỳ.

Các thiết bị điều khiển đặc biệt thực hiện phân tích liên tục chất lượng cách nhiệt ở chế độ tự động. Chúng được điều chỉnh theo cách mà chúng đo được dòng điện rò rỉ rất thấp trong quá trình hoạt động bình thường.Khi xảy ra sự cố của lớp điện môi, các dòng điện này tăng lên và thời điểm chúng đi qua giá trị tới hạn được cố định bằng mạch dòng điện rơle với việc phát lệnh cảnh báo để thông báo cho nhân viên bảo trì.

Giám sát định kỳ trạng thái cách điện của thiết bị điện, bao gồm cả đường dây điện, được giao cho các phòng thí nghiệm điện được hình thành đặc biệt thực hiện kiểm tra điện áp cao dưới dạng đo lường và thử nghiệm với các thiết bị di động hoặc cố định chuyên dụng.

Các nhân viên kỹ thuật của các phòng thí nghiệm như vậy trong hệ thống điện được chia thành các bộ phận riêng biệt được gọi là dịch vụ cách điện. Cô ấy, dưới sự chỉ đạo của người quản lý, tham gia vào các cuộc kiểm tra định kỳ các thiết bị năng lượng và đường dây điện hiện có và có nghĩa vụ, trước mỗi lần giới thiệu bất kỳ thiết bị nào đã thực hiện công việc phòng ngừa với việc tháo gỡ mạch điện, phải nộp một văn bản ý kiến ​​​​về sự sẵn sàng của phần đầu vào để chịu tải điện áp cao với lớp cách điện.

Đọc thêm: Nguyên nhân gây hư hỏng đường dây dẫn điện trên không