ประเภทของสายไฟ สายไฟเหนือศีรษะ. องค์ประกอบของสายไฟเหนือศีรษะ

องค์ประกอบหลักของเส้นเหนือศีรษะ ได้แก่ สายไฟ ฉนวน อุปกรณ์เชิงเส้นตรง ส่วนรองรับ และฐานราก บนเส้นเหนือศีรษะของกระแสสลับสามเฟส ต้องมีสายไฟอย่างน้อยสามเส้นถูกแขวนไว้ ถือเป็นหนึ่งวงจร บนเส้นเหนือศีรษะกระแสตรง - อย่างน้อยสองสาย

ขึ้นอยู่กับจำนวนวงจร เส้นเหนือศีรษะจะแบ่งออกเป็นวงจรเดี่ยว สองวงจร และหลายวงจร จำนวนวงจรถูกกำหนดโดยวงจรจ่ายไฟและความจำเป็นในการสำรองข้อมูล หากโครงร่างแหล่งจ่ายไฟต้องใช้สองวงจร วงจรเหล่านี้สามารถแขวนไว้บนเส้นเหนือศีรษะวงจรเดียวสองเส้นแยกกันพร้อมส่วนรองรับวงจรเดียว หรือบนเส้นเหนือศีรษะสองวงจรหนึ่งเส้นพร้อมส่วนรองรับสองวงจร ระยะห่าง / ระหว่างส่วนรองรับที่อยู่ติดกันเรียกว่าช่วง และระยะห่างระหว่างส่วนรองรับแบบจุดยึดเรียกว่าส่วนจุดยึด

สายไฟที่แขวนอยู่บนฉนวน (A, - ความยาวของพวงมาลัย) ไปยังส่วนรองรับ (รูปที่ 5.1, a) ลดลงตามแนวโซ่ ระยะห่างจากจุดช่วงล่างถึงจุดต่ำสุดของเส้นลวดเรียกว่า sag / กำหนดระยะห่างของสายไฟที่เข้าใกล้พื้น A ซึ่งสำหรับพื้นที่ที่มีประชากรเท่ากับ: ถึงพื้นผิวโลกสูงถึง 35 และ PO kV - 7 เมตร; 220 กิโลโวลต์ - 8 ม. ไปยังอาคารหรือโครงสร้างสูงถึง 35 kV - 3 ม. 110 กิโลโวลต์ - 4 ม.; 220 kV - 5 m. ความยาวช่วง / พิจารณาจากภาวะเศรษฐกิจ ความยาวช่วงสูงสุด 1 kV โดยปกติคือ 30...75 ม. ป.กิโลวี - 150…200 ม.; 220 กิโลโวลต์ - สูงถึง 400 ม.

ประเภทของเสาส่งกำลัง

ส่วนรองรับขึ้นอยู่กับวิธีการแขวนสายไฟ:

1. ระดับกลางซึ่งมีการยึดสายไฟไว้ในที่หนีบรองรับ
2. ประเภทพุกใช้สำหรับดึงสายไฟ บนส่วนรองรับเหล่านี้สายไฟจะถูกยึดไว้ในที่ยึดแรงดึง
3. มุมซึ่งติดตั้งที่มุมการหมุนของเส้นเหนือศีรษะโดยมีสายไฟห้อยอยู่ในที่หนีบรองรับ พวกเขาสามารถอยู่ตรงกลาง, กิ่งและมุม, ปลาย, มุมสมอ

ในระดับที่ใหญ่ขึ้น เส้นเหนือศีรษะที่รองรับมากกว่า 1 kV แบ่งออกเป็นสองประเภท: แบบพุก ซึ่งรองรับความตึงของสายไฟและสายเคเบิลในช่วงที่อยู่ติดกันอย่างเต็มที่ เป็นกลางไม่รับรู้ความตึงของสายไฟหรือรับรู้บางส่วน

บนเส้นเหนือศีรษะจะใช้ตัวรองรับไม้ (รูปที่ 5L, b, c), ตัวรองรับไม้รุ่นใหม่ (รูปที่ 5.1, d), เหล็ก (รูปที่ 5.1, e) และตัวรองรับคอนกรีตเสริมเหล็ก

เส้นเหนือศีรษะทำด้วยไม้

เสาไม้เหนือศีรษะยังคงพบเห็นได้ทั่วไปในประเทศที่มีเขตป่าสงวน ข้อดีของไม้เป็นวัสดุรองรับคือ: ความถ่วงจำเพาะต่ำ, ความแข็งแรงเชิงกลสูง, คุณสมบัติเป็นฉนวนไฟฟ้าที่ดี, การแบ่งประเภททรงกลมตามธรรมชาติ ข้อเสียของไม้คือการเน่าเปื่อยเพื่อลดการใช้น้ำยาฆ่าเชื้อ

วิธีที่มีประสิทธิภาพในการต่อสู้กับการเน่าเปื่อยคือการทำให้ไม้มีน้ำยาฆ่าเชื้อในน้ำมัน ในสหรัฐอเมริกามีการเปลี่ยนไปใช้ส่วนรองรับไม้ลามิเนต

สำหรับเส้นเหนือศีรษะที่มีแรงดันไฟฟ้า 20 และ 35 kV ซึ่งใช้ฉนวนพิน ขอแนะนำให้ใช้ตัวรองรับรูปเทียนแบบคอลัมน์เดี่ยวที่มีการจัดเรียงสายไฟเป็นรูปสามเหลี่ยม บนสายไฟเหนือศีรษะ 6 -35 kV พร้อมฉนวนพินสำหรับการจัดเรียงสายไฟใด ๆ ระยะห่างระหว่างพวกเขา D, ​​m จะต้องไม่น้อยกว่าค่าที่กำหนดโดยสูตร

โดยที่ U - เส้น, kV; - การย้อยที่ใหญ่ที่สุดซึ่งสอดคล้องกับช่วงโดยรวม m; b - ความหนาของผนังน้ำแข็ง mm (ไม่เกิน 20 มม.)

สำหรับเส้นเหนือศีรษะ 35 kV ขึ้นไปที่มีลูกถ้วยแขวนพร้อมสายแนวนอน ระยะห่างขั้นต่ำระหว่างสายไฟ m จะถูกกำหนดโดยสูตร

เสารองรับทำจากคอมโพสิต: ส่วนบน (ตัวเสาเอง) ทำจากท่อนไม้ยาว 6.5...8.5 ม. และส่วนล่าง (ที่เรียกว่าลูกเลี้ยง) ทำจากคอนกรีตเสริมเหล็กโดยมีส่วน 20 x 20 ซม. ยาว 4.25 และ 6.25 ม. หรือจากท่อนไม้ยาว 4.5...6.5 ม. ตัวรองรับแบบคอมโพสิตพร้อมลูกเลี้ยงคอนกรีตเสริมเหล็กผสมผสานข้อดีของคอนกรีตเสริมเหล็กและตัวรองรับไม้: ต้านทานฟ้าผ่าและต้านทานการเน่าเปื่อย ณ จุดที่สัมผัสกับพื้น . การเชื่อมต่อชั้นวางกับลูกเลี้ยงทำด้วยแถบลวดที่ทำจากลวดเหล็กที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 4...6 มม. ดึงให้ตึงโดยการบิดหรือสลักเกลียวปรับความตึง

ส่วนรองรับจุดยึดและมุมกลางสำหรับเส้นเหนือศีรษะ 6 - 10 kV ถูกสร้างขึ้นในรูปแบบของโครงสร้างรูปตัว A พร้อมเสาคอมโพสิต

เสาส่งสัญญาณเหล็ก

ใช้กันอย่างแพร่หลายในสายเหนือศีรษะที่มีแรงดันไฟฟ้า 35 kV ขึ้นไป

ตามการออกแบบเหล็กรองรับสามารถมีได้สองประเภท:

1. หอคอยหรือเสาเดี่ยว (ดูรูปที่ 5.1, ง)
2. พอร์ทัลซึ่งตามวิธีการยึดจะแบ่งออกเป็นส่วนรองรับแบบอิสระและส่วนรองรับด้วยลวดสลิง

ข้อดีของการรองรับเหล็กคือความแข็งแรงสูงข้อเสียคือความไวต่อการกัดกร่อนซึ่งต้องทาสีเป็นระยะหรือเคลือบป้องกันการกัดกร่อนระหว่างการใช้งาน

ส่วนรองรับทำจากเหล็กแผ่นรีด (โดยปกติจะใช้มุมหน้าจั่ว) รองรับการเปลี่ยนแปลงสูงสามารถทำจากท่อเหล็ก โหนดเชื่อมต่อขององค์ประกอบใช้เหล็กแผ่นที่มีความหนาต่าง ๆ โดยไม่คำนึงถึงการออกแบบ เหล็กรองรับจะทำในรูปแบบของโครงสร้างขัดแตะเชิงพื้นที่

เสาส่งกำลังคอนกรีตเสริมเหล็ก

เมื่อเปรียบเทียบกับโลหะแล้ว พวกมันมีความคงทนและประหยัดในการใช้งานมากกว่า เนื่องจากพวกมันต้องการการบำรุงรักษาและการซ่อมแซมน้อยกว่า (ถ้าเราใช้วงจรชีวิต คอนกรีตเสริมเหล็กจะใช้พลังงานมากกว่า) ข้อได้เปรียบหลักของการรองรับคอนกรีตเสริมเหล็กคือการลดการใช้เหล็กลง 40...75% ข้อเสียคือมีมวลมาก ตามวิธีการผลิตการสนับสนุนคอนกรีตเสริมเหล็กจะถูกแบ่งออกเป็นส่วนที่คอนกรีตที่สถานที่ติดตั้ง (ส่วนใหญ่การสนับสนุนดังกล่าวจะใช้ในต่างประเทศ) และทำจากโรงงาน

รางขวางถูกยึดเข้ากับลำตัวของเสารองรับคอนกรีตเสริมเหล็กโดยใช้สลักเกลียวที่ผ่านรูพิเศษในชั้นวางหรือใช้ที่หนีบเหล็กที่หุ้มลำตัวและมีหมุดสำหรับติดปลายของสายพานขวางเข้ากับพวกมัน การเคลื่อนที่ของโลหะผ่านการชุบสังกะสีก่อนร้อน ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องได้รับการดูแลเป็นพิเศษและการดูแลในระหว่างการใช้งานเป็นเวลานาน

สายไฟเหนือศีรษะไม่มีฉนวนหุ้ม ประกอบด้วยสายไฟบิดเกลียวตั้งแต่หนึ่งเส้นขึ้นไป สายไฟที่ทำจากลวดเส้นเดียวเรียกว่าสายเดี่ยว (ทำด้วยหน้าตัดตั้งแต่ 1 ถึง 10 มม. 2) มีความแข็งแรงน้อยกว่าและใช้กับเส้นเหนือศีรษะที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 1 kV เท่านั้น สายไฟตีเกลียวที่บิดจากสายไฟหลายเส้นใช้กับเส้นเหนือศีรษะของแรงดันไฟฟ้าทั้งหมด

วัสดุของสายไฟและสายเคเบิลจะต้องมีค่าการนำไฟฟ้าสูง มีความแข็งแรงเพียงพอ และทนต่ออิทธิพลของบรรยากาศ (ในกรณีนี้ ลวดทองแดงและทองแดงมีความต้านทานมากที่สุด ลวดอลูมิเนียมไวต่อการกัดกร่อนโดยเฉพาะบนชายฝั่งทะเลซึ่งมีอากาศอยู่ เกลือ ลวดเหล็กจะถูกทำลายแม้ในสภาวะบรรยากาศปกติ)

สำหรับเส้นเหนือศีรษะจะใช้ลวดเหล็กเส้นเดี่ยวที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 3.5 4 และ 5 มม. และลวดทองแดงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุด 10 มม. ขีดจำกัดล่างมีจำกัดเนื่องจากสายไฟที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่ามีความแข็งแรงเชิงกลไม่เพียงพอ ขีดจำกัดบนมีจำกัดเนื่องจากการโค้งงอของเส้นลวดแข็งที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่าอาจทำให้เกิดการเสียรูปถาวรในชั้นนอกซึ่งจะลดความแข็งแรงทางกล

ลวดตีเกลียวที่บิดจากสายไฟหลายเส้นมีความยืดหยุ่นสูง สายไฟดังกล่าวสามารถทำจากหน้าตัดใดก็ได้ (ทำด้วยหน้าตัดตั้งแต่ 1.0 ถึง 500 mm2)

มีการเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางของสายไฟแต่ละเส้นและหมายเลขเพื่อให้ผลรวมของส่วนตัดขวางของสายไฟแต่ละเส้นให้ค่าพื้นที่ตัดขวางของเส้นลวดทั้งหมดที่ต้องการ

ตามกฎแล้วลวดตีเกลียวนั้นทำจากลวดกลมโดยมีลวดหนึ่งเส้นหรือมากกว่าที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากันวางอยู่ตรงกลาง ความยาวของลวดบิดจะยาวกว่าความยาวของเส้นลวดที่วัดตามแนวแกนเล็กน้อย สิ่งนี้ทำให้มวลจริงของเส้นลวดเพิ่มขึ้น 1 ... 2% เมื่อเทียบกับมวลทางทฤษฎีซึ่งได้จากการคูณหน้าตัดของเส้นลวดด้วยความยาวและความหนาแน่น ในการคำนวณทั้งหมด จะใช้น้ำหนักจริงของเส้นลวดที่ระบุในมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง

สายไฟเปลือยยี่ห้อต่างๆ ระบุ:

• ตัวอักษร M, A, AS, PS - วัสดุลวด;
• เป็นตัวเลข - หน้าตัดเป็นตารางมิลลิเมตร

ลวดอลูมิเนียม A สามารถ:

• เกรด AT (ของแข็งไม่อบอ่อน)
• AM (อบอ่อนอ่อน) ผสม AN, AZh;
• AS, ASHS - ทำจากแกนเหล็กและสายอลูมิเนียม
• PS - ทำจากลวดเหล็ก
• PST - ทำจากลวดเหล็กชุบสังกะสี

ตัวอย่างเช่น A50 หมายถึงลวดอะลูมิเนียมที่มีหน้าตัดขนาด 50 มม.2

• AC50/8 - ลวดเหล็ก - อะลูมิเนียมที่มีหน้าตัดของชิ้นส่วนอลูมิเนียม 50 มม. 2, แกนเหล็ก 8 มม. 2 (การคำนวณทางไฟฟ้าคำนึงถึงการนำไฟฟ้าของชิ้นส่วนอลูมิเนียมของเส้นลวดเท่านั้น)
• PSTZ,5, PST4, PST5 - ลวดเหล็กเส้นเดี่ยวโดยที่ตัวเลขตรงกับเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นลวดเป็นมิลลิเมตร

สายเหล็กที่ใช้กับสายเหนือศีรษะเป็นสายป้องกันฟ้าผ่าทำจากลวดสังกะสี หน้าตัดต้องมีอย่างน้อย 25 mm2 บนเส้นเหนือศีรษะที่มีแรงดันไฟฟ้า 35 kV จะใช้สายเคเบิลที่มีหน้าตัด 35 mm2 บนเส้น kV - 50 mm2; บนสาย 220 kV และสูงกว่า -70 mm2

ภาพตัดขวางของสายไฟตีเกลียวยี่ห้อต่างๆ ถูกกำหนดไว้สำหรับสายไฟเหนือศีรษะที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 35 kV ตามเงื่อนไขของความแข็งแรงทางกล และสำหรับสายไฟเหนือศีรษะที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงถึง kV และสูงกว่า - ตามเงื่อนไขของการสูญเสียโคโรนา บนเส้นเหนือศีรษะเมื่อข้ามโครงสร้างทางวิศวกรรมต่าง ๆ (สายสื่อสารทางรถไฟและทางหลวง ฯลฯ ) จำเป็นต้องมั่นใจในความน่าเชื่อถือที่สูงขึ้น ดังนั้นจึงต้องเพิ่มหน้าตัดขั้นต่ำของสายไฟในช่วงการข้าม (ตารางที่ 5.2)

เมื่อกระแสลมไหลผ่านแกนของเส้นเหนือศีรษะหรือที่มุมหนึ่งของแกนนี้ไหลไปรอบๆ สายไฟ จะเกิดการปั่นป่วนที่ด้านใต้ลมของเส้นลวด เมื่อความถี่ของการก่อตัวและการเคลื่อนที่ของกระแสน้ำวนเกิดขึ้นพร้อมกับความถี่การสั่นตามธรรมชาติความถี่ใดความถี่หนึ่ง ลวดจะเริ่มสั่นในระนาบแนวตั้ง

การสั่นสะเทือนของเส้นลวดที่มีแอมพลิจูด 2...35 มม. ความยาวคลื่น 1...20 ม. และความถี่ 5...60 เฮิรตซ์เรียกว่าการสั่นสะเทือน

โดยทั่วไปจะสังเกตการสั่นของสายไฟที่ความเร็วลม 0.6 ... 12.0 ม./วินาที;

ไม่อนุญาตให้ใช้ลวดเหล็กบินข้ามท่อและทางรถไฟ

การสั่นสะเทือนมักเกิดขึ้นในช่วงที่ยาวกว่า 120 ม. และในพื้นที่เปิดโล่ง อันตรายจากการสั่นสะเทือนอยู่ที่การแตกหักของสายไฟแต่ละเส้นในบริเวณที่ออกจากแคลมป์เนื่องจากความเครียดทางกลที่เพิ่มขึ้น ตัวแปรเกิดขึ้นจากการดัดงอเป็นระยะๆ ของสายไฟอันเป็นผลมาจากการสั่นสะเทือน และความเค้นดึงหลักจะถูกเก็บไว้ในลวดแขวนลอย

สำหรับช่วงความยาวสูงสุด 120 ม. ไม่จำเป็นต้องมีการป้องกันการสั่นสะเทือน พื้นที่ของเส้นเหนือศีรษะใดๆ ที่ได้รับการป้องกันจากลมพัดผ่านจะไม่ได้รับการคุ้มครองเช่นกัน ที่ทางข้ามแม่น้ำและพื้นที่น้ำขนาดใหญ่ ต้องมีการป้องกันโดยไม่คำนึงถึงสายไฟ บนเส้นเหนือศีรษะที่มีแรงดันไฟฟ้า 35...220 kV ขึ้นไป การป้องกันการสั่นสะเทือนจะดำเนินการโดยการติดตั้งแดมเปอร์สั่นสะเทือนที่แขวนไว้บนสายเคเบิลเหล็ก เพื่อดูดซับพลังงานของสายไฟสั่น และลดความกว้างของการสั่นสะเทือนใกล้กับแคลมป์

เมื่อมีน้ำแข็งจะสังเกตเห็นสิ่งที่เรียกว่าการเต้นรำของสายไฟซึ่งเหมือนกับการสั่นสะเทือนที่ถูกลมพัด แต่แตกต่างจากการสั่นสะเทือนในแอมพลิจูดที่ใหญ่กว่าถึง 12... 14 ม. และความยาวคลื่นที่ยาวกว่า (ด้วยหนึ่ง และคลื่นครึ่งคลื่นสองลูกในช่วง) ในระนาบตั้งฉากกับแกนของเส้นเหนือศีรษะ ลวด ที่แรงดันไฟฟ้า 35 - 220 kV สายไฟจะถูกแยกออกจากส่วนรองรับพร้อมมาลัยของลูกถ้วยจี้ เพื่อป้องกันเส้นเหนือศีรษะ 6-35 kV จะใช้พินฉนวน

เมื่อผ่านสายไฟเหนือศีรษะ จะปล่อยความร้อนและทำให้สายไฟร้อนขึ้น ภายใต้อิทธิพลของการให้ความร้อนกับลวดจะเกิดสิ่งต่อไปนี้:

1. การยืดเส้นลวดให้ยาวขึ้น เพิ่มความย้อย เปลี่ยนระยะห่างจากพื้น
2. การเปลี่ยนแปลงความตึงของลวดและความสามารถในการรับภาระทางกล
3. การเปลี่ยนแปลงความต้านทานของสายไฟ เช่น การเปลี่ยนแปลงกำลังไฟฟ้าและการสูญเสียพลังงาน

เงื่อนไขทั้งหมดสามารถเปลี่ยนแปลงได้หากพารามิเตอร์สภาพแวดล้อมคงที่หรือเปลี่ยนแปลงร่วมกัน ซึ่งส่งผลต่อการทำงานของสายไฟเหนือศีรษะ เมื่อใช้งานสายเหนือศีรษะ จะถือว่าที่กระแสโหลดที่กำหนด อุณหภูมิสายไฟคือ 60...70″C อุณหภูมิของสายไฟจะถูกกำหนดโดยผลกระทบจากการสร้างความร้อนและการระบายความร้อนหรือแผงระบายความร้อนพร้อมกัน การกระจายความร้อนของสายไฟเหนือศีรษะจะเพิ่มขึ้นตามความเร็วลมที่เพิ่มขึ้น และลดอุณหภูมิโดยรอบ

เมื่ออุณหภูมิอากาศลดลงจาก +40 เป็น 40 °C และความเร็วลมเพิ่มขึ้นจาก 1 ถึง 20 เมตร/วินาที การสูญเสียความร้อนจะเปลี่ยนจาก 50 เป็น 1,000 วัตต์/เมตร ที่อุณหภูมิแวดล้อมเป็นบวก (0...40 °C) และความเร็วลมต่ำ (1...5 ม./วินาที) การสูญเสียความร้อนจะอยู่ที่ 75...200 วัตต์/ม.

หากต้องการทราบผลกระทบของการโอเวอร์โหลดต่อการสูญเสียที่เพิ่มขึ้น ขั้นแรกให้พิจารณาก่อน

โดยที่ RQ คือความต้านทานของลวดที่อุณหภูมิ 02, โอห์ม; R0] - ความต้านทานของสายไฟที่อุณหภูมิซึ่งสอดคล้องกับภาระการออกแบบภายใต้สภาวะการทำงาน, โอห์ม; А/.у.с - สัมประสิทธิ์อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นในความต้านทาน, โอห์ม/°C

การเพิ่มความต้านทานของสายไฟเมื่อเปรียบเทียบกับความต้านทานที่สอดคล้องกับโหลดการออกแบบสามารถทำได้โดยมีการโอเวอร์โหลด 30% 12% และโอเวอร์โหลด 50% 16%

การสูญเสีย AU ที่เพิ่มขึ้นเมื่อโอเวอร์โหลดสูงถึง 30% สามารถคาดหวังได้:

1. เมื่อคำนวณเส้นเหนือศีรษะที่ AU = 5% A?/30 = 5.6%;
2. เมื่อคำนวณเส้นเหนือศีรษะบน A17 = 10% D?/30 = 11.2%

เมื่อเส้นเหนือศีรษะโอเวอร์โหลดถึง 50% การสูญเสียที่เพิ่มขึ้นจะเท่ากับ 5.8 และ 11.6% ตามลำดับ เมื่อคำนึงถึงกราฟโหลดสามารถสังเกตได้ว่าเมื่อเส้นเหนือศีรษะโอเวอร์โหลดถึง 50% การสูญเสียจะเกินค่ามาตรฐานที่อนุญาตในช่วงสั้น ๆ 0.8... 1.6% ซึ่งไม่ส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อคุณภาพไฟฟ้า

การใช้สาย SIP

ตั้งแต่ต้นศตวรรษ เครือข่ายไฟฟ้าแรงต่ำเหนือศีรษะซึ่งได้รับการออกแบบให้เป็นระบบสายไฟหุ้มฉนวน (SIP) ที่รองรับตัวเองได้แพร่หลายมากขึ้น

SIP ใช้ในเมืองเป็นการติดตั้งภาคบังคับ เป็นทางหลวงในพื้นที่ชนบทที่มีความหนาแน่นของประชากรต่ำ และเป็นสาขาสำหรับผู้บริโภค วิธีการวาง SIP นั้นแตกต่างกัน: การตึงบนตัวรองรับ; ทอดยาวไปตามด้านหน้าอาคาร วางอยู่ตามด้านหน้าอาคาร

การออกแบบ SIP (แบบหุ้มเกราะและแบบไม่มีเกราะแบบขั้วเดียว แบบสามขั้วที่มีตัวพาแบบหุ้มฉนวนหรือแบบเปลือย) โดยทั่วไปประกอบด้วยแกนตีเกลียวของตัวนำทองแดงหรืออะลูมิเนียมที่ล้อมรอบด้วยตะแกรงอัดสารกึ่งตัวนำภายใน จากนั้นเป็นฉนวนที่ทำจากโพลีเอทิลีนแบบเชื่อมโยงข้าม โพลีเอทิลีน หรือพีวีซี มั่นใจได้ถึงความแน่นหนาด้วยผงแป้งและเทปผสมซึ่งมีหน้าจอโลหะที่ทำจากทองแดงหรืออลูมิเนียมในรูปแบบของเกลียวหรือเทปที่วางเป็นเกลียวโดยใช้ตะกั่วอัดขึ้นรูป

ด้านบนของแผ่นเกราะสายเคเบิลทำจากกระดาษ PVC โพลีเอทิลีน เกราะอลูมิเนียมทำในรูปแบบของแถบและเกลียวตาข่าย การป้องกันภายนอกทำจาก PVC, โพลีเอทิลีนที่ไม่มีเจล ช่วงของการวางคำนวณโดยคำนึงถึงอุณหภูมิและหน้าตัดของสายไฟ (อย่างน้อย 25 mm2 สำหรับสายหลักและ 16 mm2 สำหรับกิ่งก้านถึงอินพุตสำหรับผู้บริโภค 10 mm2 สำหรับลวดเหล็กอลูมิเนียม) มีตั้งแต่ 40 ถึง 90 ม.

ด้วยต้นทุนที่เพิ่มขึ้นเล็กน้อย (ประมาณ 20%) เมื่อเทียบกับสายไฟเปลือย ความน่าเชื่อถือและความปลอดภัยของสายที่ติดตั้ง SIP จะเพิ่มระดับความน่าเชื่อถือและความปลอดภัยของสายเคเบิล ข้อดีประการหนึ่งของเส้นเหนือศีรษะที่มีสายไฟ VLI แบบหุ้มฉนวนเหนือสายไฟแบบธรรมดาคือการลดการสูญเสียและกำลังไฟฟ้าโดยการลดรีแอกแตนซ์ ตัวเลือกลำดับบรรทัด:

• ASB95 - R = 0.31 โอห์ม/กม.; X= 0.078 โอห์ม/กม.;
• SIP495 - 0.33 และ 0.078 โอห์ม/กม. ตามลำดับ
• SIP4120 - 0.26 และ 0.078 โอห์ม/กม.
• AC120 - 0.27 และ 0.29 โอห์ม/กม.

ผลกระทบของการลดการสูญเสียเมื่อใช้ SIP และการรักษาค่าคงที่กระแสโหลดสามารถอยู่ในช่วงตั้งแต่ 9 ถึง 47% การสูญเสียพลังงาน - 18%

นักประดิษฐ์ที่โดดเด่นของต้นกำเนิดจากเซอร์เบีย Nikola Tesla ทำงานกับตัวเลือกไร้สายสำหรับการส่งไฟฟ้าเมื่อต้นศตวรรษที่ 20 แต่แม้หนึ่งศตวรรษต่อมาการพัฒนาดังกล่าวไม่ได้รับการประยุกต์ทางอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ สายไฟและสายไฟเหนือศีรษะยังคงเป็นวิธีการหลักในการส่งมอบพลังงานให้กับผู้บริโภค

สายไฟ: วัตถุประสงค์และประเภท

สายส่งไฟฟ้าอาจเป็นส่วนประกอบพื้นฐานที่สุดของเครือข่ายไฟฟ้า ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของระบบอุปกรณ์และอุปกรณ์ด้านพลังงาน วัตถุประสงค์หลักคือการส่งพลังงานไฟฟ้าจากการติดตั้งที่ผลิตพลังงานดังกล่าว (โรงไฟฟ้า) แปลงและจำหน่าย ( สถานีไฟฟ้าย่อย) ให้กับผู้บริโภค ในกรณีทั่วไป ชื่อนี้เป็นชื่อที่ตั้งให้กับสายไฟฟ้าทั้งหมดที่อยู่นอกโครงสร้างไฟฟ้าที่ระบุไว้

ข้อมูลทางประวัติศาสตร์: สายส่งไฟฟ้าสายแรก (กระแสตรง, แรงดันไฟฟ้า 2 kV) ถูกสร้างขึ้นในประเทศเยอรมนีตามการออกแบบของนักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส F. Depres ในปี พ.ศ. 2425 มีความยาวประมาณ 57 กม. และเชื่อมต่อเมืองมิวนิกและมีสบาค

ตามวิธีการติดตั้งและการจัดวางสายเคเบิลและสายไฟเหนือศีรษะจะถูกแบ่งออก ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการจัดหาพลังงานให้กับมหานคร ได้มีการสร้างท่อหุ้มฉนวนก๊าซ พวกมันถูกใช้เพื่อส่งพลังงานสูงในอาคารที่มีความหนาแน่นสูง เพื่อประหยัดพื้นที่ที่ถูกครอบครองโดยสายไฟ และรับประกันมาตรฐานและข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อม

สายเคเบิ้ลใช้ในกรณีที่การติดตั้งสายเหนือศีรษะทำได้ยากหรือเป็นไปไม่ได้เนื่องจากพารามิเตอร์ทางเทคนิคหรือความสวยงาม เนื่องจากความถูกเมื่อเปรียบเทียบ การบำรุงรักษาที่ดีกว่า (โดยเฉลี่ยเวลาในการกำจัดอุบัติเหตุหรือการทำงานผิดปกตินั้นน้อยกว่า 12 เท่า) และปริมาณงานสูง สายไฟเหนือศีรษะจึงเป็นที่ต้องการมากที่สุด

คำนิยาม. การจำแนกประเภททั่วไป

Electric overhead line (OHL) คือชุดอุปกรณ์ที่อยู่ในที่โล่งและมีจุดประสงค์เพื่อส่งกระแสไฟฟ้า เส้นเหนือศีรษะประกอบด้วยสายไฟ เส้นขวางพร้อมฉนวน และส่วนรองรับ ในบางกรณีอย่างหลังอาจเป็นองค์ประกอบโครงสร้างของสะพาน สะพานลอย อาคาร และโครงสร้างอื่นๆ ในระหว่างการก่อสร้างและการทำงานของสายไฟเหนือศีรษะและเครือข่าย อุปกรณ์เสริมต่างๆ (ป้องกันฟ้าผ่า อุปกรณ์สายดิน) อุปกรณ์เพิ่มเติมและอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้อง (การสื่อสารความถี่สูงและใยแก้วนำแสง การส่งพลังงานระดับกลาง) และองค์ประกอบการทำเครื่องหมายส่วนประกอบ .

ขึ้นอยู่กับประเภทของพลังงานที่ส่งผ่าน เส้นค่าใช้จ่ายจะถูกแบ่งออกเป็นเครือข่าย AC และ DC หลังเนื่องจากปัญหาทางเทคนิคและความไร้ประสิทธิภาพบางประการจึงไม่มีการใช้กันอย่างแพร่หลายและใช้สำหรับแหล่งจ่ายไฟให้กับผู้บริโภคเฉพาะทางเท่านั้น: ไดรฟ์ DC, ร้านค้าอิเล็กโทรไลซิส, เครือข่ายติดต่อในเมือง (การขนส่งไฟฟ้า)

ตามแรงดันไฟฟ้าที่กำหนด สายไฟเหนือศีรษะมักจะแบ่งออกเป็นสองประเภทใหญ่:

1. แรงดันไฟฟ้าต่ำ, แรงดันไฟฟ้าสูงถึง 1 kV มาตรฐานของรัฐกำหนดค่าเล็กน้อยสี่ค่า: 40, 220, 380 และ 660 V.
2. ไฟฟ้าแรงสูงเกิน 1 กิโลโวลต์ กำหนดค่าเล็กน้อยสิบสองค่าไว้ที่นี่: แรงดันไฟฟ้าปานกลาง - ตั้งแต่ 3 ถึง 35 kV, สูง - จาก 110 ถึง 220 kV, สูงพิเศษ - 330, 500 และ 700 kV และสูงพิเศษ - มากกว่า 1 MV

หมายเหตุ: ตัวเลขทั้งหมดที่ให้สอดคล้องกับแรงดันไฟฟ้าแบบเฟสต่อเฟส (เส้นต่อเส้น) ของเครือข่ายสามเฟส (ระบบหกและสิบสองเฟสไม่ได้ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรม)

จาก GOELRO ถึง UES

การจำแนกประเภทต่อไปนี้จะอธิบายโครงสร้างพื้นฐานและการทำงานของสายไฟเหนือศีรษะ

ตามการครอบคลุมอาณาเขต เครือข่ายแบ่งออกเป็น:

• สำหรับระยะทางไกลพิเศษ (แรงดันไฟฟ้ามากกว่า 500 กิโลโวลต์) ซึ่งมีไว้สำหรับการสื่อสารของระบบพลังงานในภูมิภาค
• สายหลัก (220, 330 kV) ทำหน้าที่ในการก่อตัว (เชื่อมต่อโรงไฟฟ้ากับศูนย์กระจายสินค้า)
• การจำหน่าย (35 - 150 kV) วัตถุประสงค์หลักคือการจ่ายไฟฟ้าให้กับผู้บริโภครายใหญ่ (โรงงานอุตสาหกรรม ศูนย์เกษตรกรรม และพื้นที่ที่มีประชากรขนาดใหญ่)
• การจัดหาหรือการจัดหา (ต่ำกว่า 20 kV) การจัดหาพลังงานให้กับผู้บริโภครายอื่น (ในเมือง อุตสาหกรรม และเกษตรกรรม)

สายไฟเหนือศีรษะมีความสำคัญในการก่อตัวของระบบพลังงานรวมของประเทศซึ่งเป็นรากฐานที่วางไว้ระหว่างการดำเนินการตามแผน GOELRO (การผลิตกระแสไฟฟ้าของรัฐของรัสเซีย) ของสาธารณรัฐโซเวียตรุ่นเยาว์เมื่อประมาณหนึ่งศตวรรษที่ผ่านมาเพื่อให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือในระดับสูง ของการจ่ายพลังงานและความทนทานต่อความผิดพลาด

ตามโครงสร้างทอพอโลยีและการกำหนดค่า สายไฟเหนือศีรษะสามารถเปิด (รัศมี) ปิด โดยมีแหล่งจ่ายไฟสำรอง (ประกอบด้วยสองแหล่งขึ้นไป)

ขึ้นอยู่กับจำนวนวงจรขนานที่ผ่านไปตามเส้นทางเดียว เส้นแบ่งออกเป็นวงจรเดี่ยว สองวงจร และหลายวงจร (วงจรคือชุดสายไฟที่สมบูรณ์ในเครือข่ายสามเฟส) หากวงจรมีค่าแรงดันไฟฟ้าต่างกัน สายไฟเหนือศีรษะดังกล่าวจะถูกเรียกว่า รวม. สามารถติดโซ่เข้ากับส่วนรองรับอันใดอันหนึ่งหรืออันอื่นก็ได้ ในกรณีแรกน้ำหนักขนาดและความซับซ้อนของการรองรับจะเพิ่มขึ้น แต่โซนความปลอดภัยของสายจะลดลงซึ่งบางครั้งก็มีบทบาทชี้ขาดในการร่างโครงการในพื้นที่ที่มีประชากรหนาแน่น

นอกจากนี้ มีการใช้การแยกเส้นเหนือศีรษะและเครือข่าย โดยขึ้นอยู่กับการออกแบบของนิวตรอน (แบบแยกส่วน มีการต่อสายดินอย่างแน่นหนา ฯลฯ) และโหมดการทำงาน (มาตรฐาน ฉุกเฉิน การติดตั้ง)

อาณาเขตที่ปลอดภัย

เพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัย การทำงานปกติ ความง่ายในการบำรุงรักษาและการซ่อมแซมสายไฟเหนือศีรษะ ตลอดจนการป้องกันการบาดเจ็บและการเสียชีวิต จึงมีการแนะนำโซนที่มีระบบการใช้งานพิเศษตลอดเส้นทาง ดังนั้นเขตรักษาความปลอดภัยของสายไฟเหนือศีรษะจึงเป็นที่ดินและพื้นที่อากาศด้านบนซึ่งล้อมรอบระหว่างระนาบแนวตั้งซึ่งอยู่ห่างจากสายไฟด้านนอกสุด ห้ามใช้งานอุปกรณ์ยกและการก่อสร้างอาคารและโครงสร้างในเขตคุ้มครอง ระยะห่างขั้นต่ำจากสายไฟเหนือศีรษะถูกกำหนดโดยแรงดันไฟฟ้าที่กำหนด

เมื่อข้ามแหล่งน้ำที่ไม่สามารถเดินเรือได้เขตป้องกันของสายไฟเหนือศีรษะจะสอดคล้องกับระยะทางที่คล้ายกันและสำหรับแหล่งน้ำที่สามารถเดินเรือได้ขนาดของมันจะเพิ่มขึ้นเป็น 100 เมตร นอกจากนี้ แนวปฏิบัติยังกำหนดระยะห่างขั้นต่ำสำหรับสายไฟจากพื้นผิวโลก อาคารอุตสาหกรรมและที่พักอาศัย และต้นไม้ ห้ามวางเส้นทางไฟฟ้าแรงสูงเหนือหลังคาอาคาร (ยกเว้นเส้นทางอุตสาหกรรม ในกรณีพิเศษ) เหนืออาณาเขตของสถาบันเด็ก สนามกีฬา วัฒนธรรม ความบันเทิง และแหล่งช้อปปิ้ง

ส่วนรองรับคือโครงสร้างที่ทำจากไม้ คอนกรีตเสริมเหล็ก โลหะ หรือวัสดุคอมโพสิต เพื่อให้แน่ใจว่าสายไฟและสายเคเบิลป้องกันฟ้าผ่าอยู่ห่างจากพื้นผิวโลกตามต้องการ ตัวเลือกงบประมาณที่มากที่สุด - ชั้นวางไม้ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในศตวรรษที่ผ่านมาในการก่อสร้างสายไฟฟ้าแรงสูง - ค่อยๆถูกยุติลงและแทบไม่เคยติดตั้งอันใหม่เลย องค์ประกอบหลักของการรองรับสายส่งไฟฟ้าเหนือศีรษะ ได้แก่ :

• รากฐาน
• ชั้นวาง,
• เสา,
• เครื่องหมายยืด

โครงสร้างแบ่งออกเป็นจุดยึดและจุดกลาง อันแรกจะถูกติดตั้งที่จุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของเส้นเมื่อทิศทางของเส้นทางเปลี่ยนไป การรองรับสมอระดับพิเศษนั้นเป็นแบบเปลี่ยนผ่านซึ่งใช้ที่จุดตัดของสายไฟเหนือศีรษะกับหลอดเลือดแดงน้ำ สะพานลอย และวัตถุที่คล้ายกัน เหล่านี้เป็นโครงสร้างที่ใหญ่โตและมีน้ำหนักมากที่สุด ในกรณีที่ยาก ความสูงอาจสูงถึง 300 เมตร!

ความแข็งแกร่งและขนาดของการออกแบบตัวรองรับระดับกลางซึ่งใช้เฉพาะสำหรับเส้นทางตรงนั้นไม่น่าประทับใจนัก ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ของพวกเขาพวกเขาจะแบ่งออกเป็นการขนย้าย (ใช้ในการเปลี่ยนตำแหน่งของสายเฟส), ข้าม, กิ่งก้าน, ลดลงและเพิ่มขึ้น ตั้งแต่ปี 1976 การสนับสนุนทั้งหมดได้รับการรวมเป็นหนึ่งเดียวอย่างเคร่งครัด แต่ปัจจุบันมีกระบวนการที่จะย้ายออกจากการใช้ผลิตภัณฑ์มาตรฐานจำนวนมาก พวกเขาพยายามปรับแต่ละเส้นทางให้สอดคล้องกับสภาพความโล่งใจ ภูมิทัศน์ และสภาพอากาศให้มากที่สุด

ข้อกำหนดหลักสำหรับสายไฟเหนือศีรษะคือความแข็งแรงทางกลสูง แบ่งออกเป็นสองประเภท - ไม่หุ้มฉนวนและหุ้มฉนวน สามารถทำในรูปแบบของตัวนำตีเกลียวและสายเดี่ยว หลังประกอบด้วยแกนทองแดงหรือเหล็กหนึ่งแกนใช้สำหรับการก่อสร้างเส้นทางไฟฟ้าแรงต่ำเท่านั้น

สายไฟที่ควั่นสำหรับสายไฟเหนือศีรษะสามารถทำจากเหล็ก, โลหะผสมที่ทำจากอลูมิเนียมหรือโลหะบริสุทธิ์, ทองแดง (อย่างหลังเนื่องจากมีต้นทุนสูงจึงไม่ได้ใช้ในเส้นทางยาว) ตัวนำที่พบมากที่สุดทำจากอลูมิเนียม (มีตัวอักษร "A" อยู่ในการกำหนด) หรือโลหะผสมเหล็กอลูมิเนียม (เกรด AC หรือ ASU (เสริมแรง)) โครงสร้างเป็นลวดเหล็กบิดเกลียวซึ่งมีตัวนำอะลูมิเนียมพันอยู่ด้านบน เหล็กชุบสังกะสีเพื่อป้องกันการกัดกร่อน

หน้าตัดถูกเลือกตามกำลังส่ง แรงดันไฟฟ้าตกที่ยอมรับได้ และคุณลักษณะทางกล หน้าตัดมาตรฐานของสายไฟที่ผลิตในรัสเซียคือ 6, 10, 16, 25, 35, 50, 70, 95, 120 และ 240 แนวคิดเกี่ยวกับหน้าตัดขั้นต่ำของสายไฟที่ใช้ในการก่อสร้างเส้นเหนือศีรษะสามารถทำได้ ได้จากตารางด้านล่างนี้

กิ่งก้านมักทำด้วยสายไฟหุ้มฉนวน (ยี่ห้อ APR, AVT) ผลิตภัณฑ์มีการเคลือบฉนวนทนต่อสภาพอากาศและสายรองรับเหล็ก มีการติดตั้งการเชื่อมต่อสายไฟในช่วงต่างๆ ในพื้นที่ที่ไม่อยู่ภายใต้ความเค้นทางกล ประกบกันโดยการจีบ (โดยใช้อุปกรณ์และวัสดุที่เหมาะสม) หรือการเชื่อม (ด้วยบล็อกเทอร์ไมต์หรืออุปกรณ์พิเศษ)

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีการใช้สายไฟหุ้มฉนวนที่รองรับตัวเองมากขึ้นในการก่อสร้างเส้นเหนือศีรษะ สำหรับสายส่งไฟฟ้าเหนือศีรษะแรงดันต่ำ อุตสาหกรรมผลิตเกรด SIP-1, -2 และ -4 และสำหรับสาย 10-35 kV - SIP-3

บนเส้นทางที่มีแรงดันไฟฟ้ามากกว่า 330 kV เพื่อป้องกันการปล่อยโคโรนา มีการใช้เฟสแยก - ลวดหนึ่งเส้นที่มีหน้าตัดขนาดใหญ่จะถูกแทนที่ด้วยเส้นเล็ก ๆ หลายเส้นซึ่งยึดเข้าด้วยกัน เมื่อแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้น จำนวนของมันจะเพิ่มขึ้นจาก 2 เป็น 8

อุปกรณ์เชิงเส้น

อุปกรณ์ประกอบสายส่งเหนือศีรษะประกอบด้วยรางขวาง ฉนวน แคลมป์และไม้แขวน แถบและสเปเซอร์ อุปกรณ์ยึด (ตัวยึด แคลมป์ ฮาร์ดแวร์)

หน้าที่หลักของการเคลื่อนที่คือการยึดสายไฟในลักษณะเพื่อให้แน่ใจว่าระยะห่างที่ต้องการระหว่างเฟสตรงข้าม ผลิตภัณฑ์นี้เป็นโครงสร้างโลหะพิเศษที่ทำจากมุม แถบ หมุด ฯลฯ โดยมีพื้นผิวทาสีหรือสังกะสี แนวขวางมีขนาดและประเภทมาตรฐานประมาณสองโหล ซึ่งมีน้ำหนักตั้งแต่ 10 ถึง 50 กก. (กำหนดเป็น TM-1...TM22)

ฉนวนใช้สำหรับการยึดสายไฟที่เชื่อถือได้และปลอดภัย แบ่งออกเป็นกลุ่มขึ้นอยู่กับวัสดุในการผลิต (พอร์ซเลน, กระจกนิรภัย, โพลีเมอร์), วัตถุประสงค์การใช้งาน (รองรับ, ส่งผ่าน, อินพุต) และวิธีการยึดเข้ากับเส้นทาง (พิน, ก้านและแขวน) ลูกถ้วยผลิตขึ้นสำหรับแรงดันไฟฟ้าบางประเภทซึ่งจะต้องระบุด้วยเครื่องหมายตัวอักษรและตัวเลข ข้อกำหนดหลักสำหรับอุปกรณ์ประเภทนี้เมื่อติดตั้งสายไฟเหนือศีรษะคือความแข็งแรงทางกลและไฟฟ้าและทนความร้อน

เพื่อลดการสั่นสะเทือนของเส้นและป้องกันการหักงอของสายไฟ จึงมีการใช้อุปกรณ์ลดแรงสั่นสะเทือนแบบพิเศษหรือห่วงลดแรงสั่นสะเทือน

พารามิเตอร์ทางเทคนิคและการป้องกัน

เมื่อออกแบบและติดตั้งสายไฟเหนือศีรษะ จะต้องคำนึงถึงคุณลักษณะที่สำคัญที่สุดดังต่อไปนี้:

• ความยาวของช่วงกลาง (ระยะห่างระหว่างแกนของชั้นวางที่อยู่ติดกัน)
• ระยะห่างระหว่างตัวนำเฟสกับตัวนำที่ต่ำที่สุดจากพื้นผิวโลก (มิติเส้น)
• ความยาวของพวงมาลัยฉนวนตามแรงดันไฟฟ้าที่กำหนด
• รองรับความสูงเต็ม

คุณสามารถทำความเข้าใจเกี่ยวกับพารามิเตอร์หลักของสายไฟเหนือศีรษะขนาด 10 kV ขึ้นไปได้จากตาราง

เพื่อป้องกันความเสียหายต่อสายเหนือศีรษะและป้องกันการปิดเครื่องฉุกเฉินในระหว่างพายุฝนฟ้าคะนองจะมีการติดตั้งสายล่อฟ้าเคเบิลเหล็กหรือเหล็กกล้าอลูมิเนียมที่มีหน้าตัดขนาด 50-70 มม. 2 ซึ่งต่อสายดินบนส่วนรองรับ มันมักจะถูกทำให้กลวง และพื้นที่นี้ใช้เพื่อจัดระเบียบช่องทางการสื่อสารความถี่สูง

การป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินที่เกิดจากฟ้าผ่านั้นจัดทำโดยตัวจับวาล์ว ถ้าเกิดแรงกระตุ้นฟ้าผ่าบนสายไฟ จะเกิดการพังทลายของช่องว่างประกายไฟ ซึ่งเป็นผลมาจากการที่ประจุไฟฟ้าไหลไปยังจุดรองรับที่ศักย์ไฟฟ้าของพื้นดินโดยไม่ทำให้ฉนวนเสียหาย ความต้านทานการรองรับจะลดลงโดยใช้อุปกรณ์ต่อสายดินแบบพิเศษ

การเตรียมและติดตั้ง

กระบวนการทางเทคโนโลยีในการสร้างสายส่งไฟฟ้าเหนือศีรษะประกอบด้วยงานเตรียมการ การก่อสร้าง การติดตั้ง และการว่าจ้าง ประการแรกรวมถึงการซื้ออุปกรณ์และวัสดุ โครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กและโลหะ การศึกษาโครงการ การเตรียมเส้นทางและรั้ว การพัฒนา PPER (แผนงานการติดตั้งระบบไฟฟ้า)

งานก่อสร้าง ได้แก่ การขุดหลุม ติดตั้งและประกอบส่วนรองรับ แจกจ่ายชุดเสริมและสายดินตลอดเส้นทาง การติดตั้งสายไฟเหนือศีรษะจริงเริ่มต้นด้วยการม้วนสายไฟและสายเคเบิลออกและทำการเชื่อมต่อ จากนั้นจึงยกพวกมันขึ้นบนที่รองรับ ตึงพวกมัน และมองเห็นลูกศรที่หย่อนคล้อย (ระยะห่างสูงสุดระหว่างเส้นลวดกับเส้นตรงที่เชื่อมต่อจุดยึดเข้ากับส่วนรองรับ) ในที่สุดสายไฟและสายเคเบิลจะผูกติดกับฉนวน

นอกเหนือจากมาตรการความปลอดภัยทั่วไปแล้ว การทำงานบนสายไฟเหนือศีรษะยังต้องปฏิบัติตามกฎต่อไปนี้:

• หยุดทำงานทั้งหมดเมื่อมีพายุฝนฟ้าคะนองเข้ามาใกล้
• สร้างความมั่นใจในการปกป้องบุคลากรจากผลกระทบของศักย์ไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในสายไฟ (การลัดวงจรและการต่อสายดิน)
• ห้ามทำงานในเวลากลางคืน (ยกเว้นการติดตั้งทางแยกที่มีสะพานลอย ทางรถไฟ) น้ำแข็ง หมอก และความเร็วลมมากกว่า 15 เมตร/วินาที

ก่อนการทดสอบการใช้งาน ให้ตรวจสอบขนาดความหย่อนและเส้น วัดแรงดันไฟฟ้าตกในขั้วต่อ และความต้านทานของอุปกรณ์ต่อสายดิน

การบำรุงรักษาและการซ่อมแซม

ตามข้อบังคับการทำงาน เส้นเหนือศีรษะทั้งหมดที่เกิน 1 kV จะต้องได้รับการตรวจสอบทุก ๆ หกเดือนโดยเจ้าหน้าที่ซ่อมบำรุง วิศวกร และช่างเทคนิค - ปีละครั้ง สำหรับข้อบกพร่องต่อไปนี้:

• โยนวัตถุแปลกปลอมลงบนสายไฟ
• การแตกหักหรือเหนื่อยหน่ายของสายไฟแต่ละเฟส, การละเมิดการปรับหย่อน (ไม่ควรเกินค่าการออกแบบมากกว่า 5%)
• ความเสียหายหรือการทับซ้อนกันของฉนวน มาลัย อุปกรณ์จับยึด
• การทำลายการสนับสนุน
• การละเมิดในเขตรักษาความปลอดภัย (การจัดเก็บวัตถุแปลกปลอม, การมีอุปกรณ์ขนาดใหญ่, การลดความกว้างในการเคลียร์เนื่องจากการเติบโตของต้นไม้และพุ่มไม้)

การตรวจสอบเส้นทางพิเศษจะดำเนินการในระหว่างการก่อตัวของน้ำแข็ง ระหว่างน้ำท่วมในแม่น้ำ ไฟไหม้ตามธรรมชาติและที่มนุษย์สร้างขึ้น รวมถึงหลังจากการปิดเครื่องอัตโนมัติ การตรวจสอบด้วยการยกขึ้นไปบนส่วนรองรับจะดำเนินการตามความจำเป็น (อย่างน้อยทุกๆ 6 ปี)

หากตรวจพบการละเมิดความสมบูรณ์ของส่วนหนึ่งของสายไฟ (มากถึง 17% ของหน้าตัดทั้งหมด) พื้นที่ที่เสียหายจะได้รับการฟื้นฟูโดยการใช้ข้อต่อซ่อมแซมหรือผ้าพันแผล ในกรณีที่เกิดความเสียหายร้ายแรง สายไฟจะถูกตัดและเชื่อมต่อใหม่โดยใช้แคลมป์พิเศษ

ในระหว่างการซ่อมแซมเส้นทางบินในปัจจุบันจะมีการยืดตัวรองรับและเสาที่ง่อนแง่นให้ตรงตรวจสอบความแน่นของการเชื่อมต่อแบบเกลียวทั้งหมดชั้นสีป้องกันบนโครงสร้างโลหะหมายเลขป้ายและโปสเตอร์จะได้รับการฟื้นฟู วัดความต้านทานของอุปกรณ์กราวด์

การยกเครื่องสายไฟเหนือศีรษะเกี่ยวข้องกับการซ่อมแซมตามปกติทั้งหมด นอกจากนี้ ยังดำเนินการปรับความตึงสายไฟใหม่ทั้งหมดด้วยการวัดความต้านทานการเปลี่ยนผ่านของข้อต่อและการทดสอบหลังการซ่อมแซม

เนื้อหา:

เสาหลักประการหนึ่งของอารยธรรมสมัยใหม่คือการจัดหาไฟฟ้า บทบาทสำคัญคือสายส่งไฟฟ้า ไม่ว่าระยะทางในการสร้างสิ่งอำนวยความสะดวกจากผู้บริโภคปลายทางจะเป็นอย่างไร จำเป็นต้องใช้ตัวนำขยายเพื่อเชื่อมต่อสิ่งอำนวยความสะดวกเหล่านั้น ต่อไปเราจะพูดถึงรายละเอียดเพิ่มเติมว่าตัวนำเหล่านี้เรียกว่าสายไฟคืออะไร

สายไฟเหนือศีรษะมีกี่ประเภท?

สายไฟที่ติดกับส่วนรองรับนั้นเป็นสายไฟเหนือศีรษะ วันนี้มีวิธีการส่งกระแสไฟฟ้าในระยะทางไกลสองวิธี ขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับและแรงดันไฟฟ้าโดยตรง การส่งกระแสไฟฟ้าที่แรงดันไฟฟ้าคงที่ยังพบได้น้อยกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่ากระแสตรงนั้นไม่ได้ถูกสร้างขึ้น แต่ได้มาจากกระแสสลับ

ด้วยเหตุนี้จึงจำเป็นต้องมีเครื่องใช้ไฟฟ้าเพิ่มเติม และพวกมันเริ่มปรากฏให้เห็นค่อนข้างเร็ว ๆ นี้เนื่องจากพวกมันมีพื้นฐานมาจากอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์อันทรงพลัง เซมิคอนดักเตอร์ดังกล่าวปรากฏขึ้นเมื่อ 20-30 ปีที่แล้วนั่นคือประมาณทศวรรษที่ 90 ของศตวรรษที่ยี่สิบ ด้วยเหตุนี้ ก่อนหน้านี้จึงมีการสร้างสายไฟ AC จำนวนมากแล้ว ความแตกต่างระหว่างสายไฟแสดงอยู่ด้านล่างในแผนผัง

การสูญเสียที่ยิ่งใหญ่ที่สุดเกิดจากการต้านทานแบบแอคทีฟของวัสดุลวด ไม่ว่ากระแสจะตรงหรือกระแสสลับก็ตาม เพื่อเอาชนะแรงดันไฟฟ้าที่จุดเริ่มต้นของการส่งสัญญาณจะเพิ่มขึ้นให้มากที่สุด ทะลุระดับหนึ่งล้านโวลต์ไปแล้ว เครื่องกำเนิดไฟฟ้า G จ่ายสายไฟ AC ผ่านหม้อแปลง T1 และเมื่อสิ้นสุดการส่งสัญญาณแรงดันไฟฟ้าจะลดลง สายไฟจ่ายโหลด H ผ่านหม้อแปลง T2 หม้อแปลงไฟฟ้าเป็นเครื่องมือแปลงแรงดันไฟฟ้าที่ง่ายและน่าเชื่อถือที่สุด

ผู้อ่านที่มีความรู้เพียงเล็กน้อยเกี่ยวกับแหล่งจ่ายไฟมักจะมีคำถามเกี่ยวกับความหมายของการส่งพลังงานไฟฟ้ากระแสตรง และเหตุผลก็คือเศรษฐกิจล้วนๆ - การส่งกระแสไฟฟ้ากระแสตรงในสายไฟนั้นช่วยประหยัดได้มาก:

1. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าผลิตแรงดันไฟฟ้าสามเฟส ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้สายไฟสามเส้นเสมอสำหรับแหล่งจ่ายไฟ AC และสำหรับกระแสตรงกำลังทั้งหมดของทั้งสามเฟสสามารถส่งผ่านสายไฟสองเส้นได้ และเมื่อใช้สายดินเป็นตัวนำทีละเส้น ดังนั้น การประหยัดค่าวัสดุเพียงอย่างเดียวจึงเป็นประโยชน์ต่อสายไฟ DC ถึงสามเท่า
2. เครือข่ายไฟฟ้ากระแสสลับ เมื่อรวมกันเป็นระบบเดียวทั่วไป จะต้องมีเฟสเดียวกัน (การซิงโครไนซ์) ซึ่งหมายความว่าค่าแรงดันไฟฟ้าทันทีในเครือข่ายไฟฟ้าที่เชื่อมต่อจะต้องเท่ากัน มิฉะนั้นจะมีความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นระหว่างเฟสที่เชื่อมต่อของเครือข่ายไฟฟ้า ผลที่ตามมาของการเชื่อมต่อโดยไม่มีเฟส เกิดอุบัติเหตุที่เทียบเท่ากับการลัดวงจรได้ นี่ไม่ใช่เรื่องปกติสำหรับโครงข่ายไฟฟ้ากระแสตรงเลย สำหรับพวกเขาเฉพาะแรงดันไฟฟ้าที่มีประสิทธิผล ณ เวลาที่เชื่อมต่อเท่านั้นที่สำคัญ
3. วงจรไฟฟ้าที่ทำงานด้วยไฟฟ้ากระแสสลับมีลักษณะเฉพาะคืออิมพีแดนซ์ซึ่งสัมพันธ์กับการเหนี่ยวนำและความจุ สายไฟ AC ก็มีอิมพีแดนซ์ด้วย ยิ่งเส้นยาวเท่าใด ความต้านทานและความสูญเสียที่เกี่ยวข้องก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น สำหรับวงจรไฟฟ้ากระแสตรงไม่มีแนวคิดเรื่องอิมพีแดนซ์รวมถึงการสูญเสียที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนที่ของกระแสไฟฟ้า
4. ดังที่ได้กล่าวไว้แล้วในย่อหน้าที่ 2 เพื่อความเสถียรในระบบไฟฟ้า เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจำเป็นต้องซิงโครไนซ์ แต่ยิ่งระบบทำงานด้วยไฟฟ้ากระแสสลับที่มีขนาดใหญ่ขึ้นและตามจำนวนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าก็จะทำให้การซิงโครไนซ์ทำได้ยากยิ่งขึ้น และสำหรับระบบไฟฟ้ากระแสตรง เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจำนวนเท่าใดก็ได้จะทำงานได้ตามปกติ

เนื่องจากในปัจจุบันไม่มีเซมิคอนดักเตอร์หรือระบบอื่นที่ทรงพลังเพียงพอที่จะแปลงแรงดันไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้ สายไฟส่วนใหญ่ยังคงทำงานโดยใช้ไฟฟ้ากระแสสลับ ด้วยเหตุผลนี้ เราจะเน้นไปที่สิ่งเหล่านั้นเท่านั้นเพิ่มเติม

อีกประเด็นในการจำแนกสายไฟคือจุดประสงค์ ในเรื่องนี้เส้นจะแบ่งออกเป็น

• ยาวมาก
• สายหลัก
• การกระจาย

การออกแบบของพวกเขามีความแตกต่างกันโดยพื้นฐานเนื่องจากค่าแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกัน ดังนั้นในสายไฟฟ้าระยะไกลพิเศษซึ่งกำลังก่อตัวเป็นระบบจึงใช้แรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่มีอยู่ในขั้นตอนการพัฒนาเทคโนโลยีปัจจุบัน ค่า 500 kV เป็นค่าขั้นต่ำสำหรับพวกเขา สิ่งนี้อธิบายได้ด้วยระยะห่างที่สำคัญจากโรงไฟฟ้าพลังสูงซึ่งแต่ละแห่งเป็นพื้นฐานของระบบพลังงานที่แยกจากกัน

มีเครือข่ายการจัดจำหน่ายของตนเองโดยมีหน้าที่จัดหาผู้บริโภคปลายทางกลุ่มใหญ่ เชื่อมต่อกับสถานีไฟฟ้าย่อยที่มีแรงดันไฟฟ้า 220 หรือ 330 kV ที่ด้านสูง สถานีย่อยเหล่านี้เป็นผู้บริโภคขั้นสุดท้ายสำหรับสายไฟหลัก เนื่องจากการไหลของพลังงานอยู่ใกล้กับการตั้งถิ่นฐานอยู่แล้ว ความตึงเครียดจึงต้องลดลง

การจำหน่ายไฟฟ้าจะดำเนินการโดยสายไฟที่มีแรงดันไฟฟ้า 20 และ 35 kV สำหรับภาคที่อยู่อาศัยเช่นเดียวกับ 110 และ 150 kV สำหรับโรงงานอุตสาหกรรมที่มีประสิทธิภาพ จุดต่อไปในการจำแนกสายไฟคือตามระดับแรงดันไฟฟ้า ด้วยคุณสมบัตินี้ สายไฟจึงสามารถระบุได้ด้วยสายตา แต่ละระดับแรงดันไฟฟ้ามีฉนวนที่สอดคล้องกัน การออกแบบของพวกเขาคือการระบุสายไฟ ฉนวนทำโดยการเพิ่มจำนวนถ้วยเซรามิกตามแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้น และคลาสเป็นกิโลโวลต์ (รวมถึงแรงดันไฟฟ้าระหว่างเฟสที่ใช้สำหรับประเทศ CIS) มีดังนี้:

• 1 (380 โวลต์);
• 35 (6, 10, 20);
• 110…220;
• 330…750 (500);
• 750 (1150).

นอกจากฉนวนแล้วยังมีลักษณะเด่นคือสายไฟ เมื่อแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้น ผลของการปล่อยโคโรนาทางไฟฟ้าจะเด่นชัดมากขึ้น ปรากฏการณ์นี้ทำให้สิ้นเปลืองพลังงานและลดประสิทธิภาพของแหล่งจ่ายไฟ ดังนั้น เพื่อลดการปล่อยโคโรนาด้วยแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้น เริ่มต้นจาก 220 kV จึงมีการใช้สายขนาน - หนึ่งเส้นต่อทุกๆ ประมาณ 100 kV เส้นเหนือศีรษะ (OHL) บางส่วนของคลาสแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันแสดงไว้ด้านล่างในภาพ:

ส่วนรองรับสายไฟและองค์ประกอบที่มองเห็นได้อื่นๆ

เพื่อให้แน่ใจว่าลวดถูกยึดอย่างแน่นหนา จึงมีการใช้ตัวรองรับ ในกรณีที่ง่ายที่สุด สิ่งเหล่านี้คือเสาไม้ แต่การออกแบบนี้ใช้ได้กับสายที่มีขนาดไม่เกิน 35 kV เท่านั้น และด้วยมูลค่าไม้ที่เพิ่มขึ้น คอนกรีตเสริมเหล็กจึงถูกนำมาใช้มากขึ้นในระดับความเครียดนี้ เมื่อแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้น สายไฟจะต้องยกสูงขึ้นและมีระยะห่างระหว่างเฟสมากขึ้น เมื่อเปรียบเทียบแล้ว การสนับสนุนจะมีลักษณะดังนี้:

โดยทั่วไปแล้ว การสนับสนุนจะเป็นหัวข้อแยกต่างหากซึ่งค่อนข้างกว้างขวาง ด้วยเหตุนี้ เราจะไม่เจาะลึกรายละเอียดหัวข้อการรองรับสายส่งไฟฟ้าที่นี่ แต่เพื่อแสดงให้ผู้อ่านเห็นโดยย่อและกระชับเราจะแสดงภาพ:

เพื่อสรุปข้อมูลเกี่ยวกับสายไฟเหนือศีรษะเราจะพูดถึงองค์ประกอบเพิ่มเติมเหล่านั้นที่พบในส่วนรองรับและมองเห็นได้ชัดเจน นี้

• ระบบป้องกันฟ้าผ่า,
• เช่นเดียวกับเครื่องปฏิกรณ์

นอกจากองค์ประกอบที่ระบุไว้แล้ว ยังมีอีกหลายองค์ประกอบที่ใช้ในสายส่งไฟฟ้า แต่ปล่อยให้พวกเขาอยู่นอกขอบเขตของบทความและไปยังสายเคเบิล

สายเคเบิ้ล

อากาศเป็นฉนวน รายการค่าโสหุ้ยจะขึ้นอยู่กับคุณสมบัตินี้ แต่มีวัสดุฉนวนอื่นที่มีประสิทธิภาพมากกว่า การใช้งานทำให้สามารถลดระยะห่างระหว่างตัวนำเฟสได้อย่างมาก แต่ราคาของสายเคเบิลดังกล่าวสูงมากจนไม่ต้องสงสัยเลยว่าจะใช้แทนสายไฟเหนือศีรษะ ด้วยเหตุนี้จึงมีการวางสายเคเบิลในบริเวณที่มีปัญหากับเส้นเหนือศีรษะ

สายไฟ

สายไฟ(สายไฟ) - หนึ่งในองค์ประกอบของเครือข่ายไฟฟ้าซึ่งเป็นระบบอุปกรณ์พลังงานที่ออกแบบมาเพื่อส่งกระแสไฟฟ้า

ตามมาตรฐาน MPTEP (กฎระหว่างอุตสาหกรรมสำหรับการดำเนินงานทางเทคนิคของการติดตั้งระบบไฟฟ้าสำหรับผู้บริโภค) สายไฟ- สายไฟฟ้าที่ขยายออกไปเลยโรงไฟฟ้าหรือสถานีไฟฟ้าย่อยและออกแบบมาเพื่อส่งพลังงานไฟฟ้า

แยกแยะ อากาศและ สายไฟสายไฟ.

สายไฟยังส่งข้อมูลโดยใช้สัญญาณความถี่สูงตามการประมาณการรัสเซียใช้ช่องสัญญาณ HF ประมาณ 60,000 ช่องบนสายไฟ ใช้สำหรับการควบคุมการจัดส่ง การส่งข้อมูลเทเลเมตริก สัญญาณป้องกันรีเลย์ และระบบอัตโนมัติฉุกเฉิน

สายไฟเหนือศีรษะ

สายไฟเหนือศีรษะ(VL) - อุปกรณ์ที่มีจุดประสงค์เพื่อส่งหรือกระจายพลังงานไฟฟ้าผ่านสายไฟที่อยู่ในที่โล่งและติดโดยใช้ราง (วงเล็บ) ฉนวนและข้อต่อเพื่อรองรับหรือโครงสร้างอื่น ๆ (สะพาน สะพานลอย)

องค์ประกอบของ VL

• อุปกรณ์แบ่งส่วน
• สายสื่อสารไฟเบอร์ออปติก (ในรูปแบบของสายเคเบิลที่รองรับตัวเองแยกต่างหาก หรือมีอยู่ในสายเคเบิลป้องกันฟ้าผ่าหรือสายไฟ)
• อุปกรณ์เสริมสำหรับความต้องการในการปฏิบัติงาน (อุปกรณ์สื่อสารความถี่สูง การส่งพลังงานแบบคาปาซิทีฟ ฯลฯ )

เอกสารควบคุมเส้นค่าใช้จ่าย

การจำแนกประเภทของเส้นเหนือศีรษะ

ตามประเภทของกระแส

• เส้นเหนือศีรษะของ AC
• เส้นเหนือศีรษะ DC

โดยพื้นฐานแล้ว เส้นเหนือศีรษะใช้ในการส่งไฟฟ้ากระแสสลับ และในบางกรณีเท่านั้น (เช่น สำหรับการเชื่อมต่อระบบไฟฟ้า การจ่ายไฟให้กับเครือข่ายหน้าสัมผัส ฯลฯ) ที่ใช้สายไฟฟ้ากระแสตรง

สำหรับสายเหนือศีรษะ AC มีการใช้ระดับแรงดันไฟฟ้าต่อไปนี้: สลับ - 0.4, 6, 10, (20), 35, 110, 150, 220, 330, 400 (สถานีย่อย Vyborg - ฟินแลนด์), 500, 750 และ 1150 กิโลโวลต์; คงที่ - 400 กิโลโวลต์

ตามวัตถุประสงค์

• เส้นเหนือศีรษะระยะไกลพิเศษที่มีแรงดันไฟฟ้า 500 kV ขึ้นไป (ออกแบบมาเพื่อเชื่อมต่อระบบไฟฟ้าแต่ละระบบ)
• เส้นโสหุ้ยหลักที่มีแรงดันไฟฟ้า 220 และ 330 kV (ออกแบบมาเพื่อส่งพลังงานจากโรงไฟฟ้าที่ทรงพลังตลอดจนเชื่อมต่อระบบไฟฟ้าและรวมโรงไฟฟ้าภายในระบบไฟฟ้า - เช่นเชื่อมต่อสถานีไฟฟ้ากับจุดจำหน่าย)
• สายจ่ายไฟฟ้าจ่ายที่มีแรงดันไฟฟ้า 35, 110 และ 150 kV (ออกแบบมาสำหรับการจ่ายไฟให้กับองค์กรและการตั้งถิ่นฐานในพื้นที่ขนาดใหญ่ - เชื่อมต่อจุดจำหน่ายกับผู้บริโภค)
• เส้นเหนือศีรษะ 20 kV และต่ำกว่า จ่ายไฟฟ้าให้กับผู้บริโภค

โดยแรงดันไฟฟ้า

• เส้นค่าโสหุ้ยสูงสุด 1 kV (เส้นค่าโสหุ้ยของระดับแรงดันไฟฟ้าต่ำสุด)
• เส้นโสหุ้ยที่สูงกว่า 1 kV
  • เส้นเหนือศีรษะ 1-35 kV (เส้นเหนือศีรษะของระดับแรงดันไฟฟ้าปานกลาง)
  • เส้นค่าโสหุ้ย 110-220 kV (เส้นค่าโสหุ้ยระดับไฟฟ้าแรงสูง)
  • เส้นเหนือศีรษะ 330-500 kV (เส้นเหนือศีรษะของระดับไฟฟ้าแรงสูงพิเศษ)
  • เส้นเหนือศีรษะ 750 kV และสูงกว่า (เส้นเหนือศีรษะของระดับแรงดันไฟฟ้าสูงพิเศษ)

กลุ่มเหล่านี้มีความแตกต่างกันอย่างมากในข้อกำหนดเกี่ยวกับเงื่อนไขและโครงสร้างการออกแบบ

ตามโหมดการทำงานของนิวตรอนในการติดตั้งระบบไฟฟ้า

• เครือข่ายสามเฟสที่มีความเป็นกลาง (แยก) แบบไม่มีกราวด์ (ความเป็นกลางไม่ได้เชื่อมต่อกับอุปกรณ์กราวด์หรือเชื่อมต่อผ่านอุปกรณ์ที่มีความต้านทานสูง) ในรัสเซีย โหมดเป็นกลางนี้ใช้ในเครือข่ายที่มีแรงดันไฟฟ้า 3-35 kV โดยมีกระแสไฟฟ้าขัดข้องกราวด์เฟสเดียวต่ำ
• เครือข่ายสามเฟสที่มีความเป็นกลางที่มีการลงกราวด์แบบเรโซแนนซ์ (ชดเชย) (บัสที่เป็นกลางเชื่อมต่อกับการกราวด์ผ่านการเหนี่ยวนำ) ในรัสเซียใช้ในเครือข่ายที่มีแรงดันไฟฟ้า 3-35 kV โดยมีกระแสไฟฟ้าขัดข้องกราวด์เฟสเดียวสูง
• เครือข่ายสามเฟสที่มีความเป็นกลางที่มีการลงกราวด์อย่างมีประสิทธิภาพ (เครือข่ายไฟฟ้าแรงสูงและสูงพิเศษ ซึ่งนิวตรอนเชื่อมต่อกับกราวด์โดยตรงหรือผ่านความต้านทานแบบแอคทีฟขนาดเล็ก) ในรัสเซียเหล่านี้เป็นเครือข่ายที่มีแรงดันไฟฟ้า 110, 150 และ 220 kV บางส่วนเช่น เครือข่ายที่ใช้หม้อแปลงมากกว่าหม้อแปลงไฟฟ้าอัตโนมัติซึ่งจำเป็นต้องมีการต่อสายดินที่เป็นกลางตามโหมดการทำงาน
• เครือข่ายที่มีความเป็นกลางที่มีการลงกราวด์อย่างแน่นหนา (ความเป็นกลางของหม้อแปลงหรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเชื่อมต่อกับอุปกรณ์กราวด์โดยตรงหรือผ่านความต้านทานต่ำ) ซึ่งรวมถึงเครือข่ายที่มีแรงดันไฟฟ้าน้อยกว่า 1 kV และเครือข่ายที่มีแรงดันไฟฟ้า 220 kV ขึ้นไป

ตามโหมดการทำงานขึ้นอยู่กับสภาพกลไก

• สายไฟเหนือศีรษะใช้งานได้ปกติ (สายไฟและสายเคเบิลไม่ขาด)
• สายเหนือศีรษะของการดำเนินการฉุกเฉิน (ในกรณีที่สายไฟและสายเคเบิลแตกหักทั้งหมดหรือบางส่วน)
• เส้นเหนือศีรษะของโหมดการติดตั้ง (ระหว่างการติดตั้งส่วนรองรับสายไฟและสายเคเบิล)

องค์ประกอบหลักของเส้นเหนือศีรษะ

• เส้นทาง- ตำแหน่งของแกนเส้นเหนือศีรษะบนพื้นผิวโลก
• ซี่ซี่(PC) - ส่วนที่มีการแบ่งเส้นทาง ความยาวของพีซีขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าของเส้นเหนือศีรษะและประเภทของภูมิประเทศ
• ป้ายรั้วเป็นศูนย์ถือเป็นจุดเริ่มต้นของเส้นทาง
• ป้ายกลางระบุตำแหน่งศูนย์กลางของการรองรับในแหล่งกำเนิดบนเส้นทางของเส้นเหนือศีรษะที่กำลังก่อสร้าง
• รั้วการผลิต- การติดตั้งรั้วและป้ายกลางเส้นทางตามรายการตำแหน่งรองรับ
• สนับสนุนมูลนิธิ- โครงสร้างที่ฝังอยู่ในพื้นดินหรือวางอยู่บนนั้นและถ่ายเทน้ำหนักไปจากส่วนรองรับ ฉนวน สายไฟ (สายเคเบิล) และจากอิทธิพลภายนอก (น้ำแข็ง ลม)
• ฐานรองพื้น- ดินส่วนล่างของหลุมซึ่งดูดซับภาระ
• ช่วง(ความยาวช่วง) - ระยะห่างระหว่างจุดศูนย์กลางของส่วนรองรับทั้งสองที่สายไฟถูกแขวนไว้ แยกแยะ ระดับกลาง(ระหว่างการสนับสนุนระดับกลางสองตัวที่อยู่ติดกัน) และ สมอ(ระหว่างจุดรองรับสมอ) ช่วง. ช่วงการเปลี่ยนผ่าน- ช่วงที่ข้ามสิ่งก่อสร้างหรือสิ่งกีดขวางทางธรรมชาติ (แม่น้ำ หุบเหว)
• มุมการหมุนของเส้น- มุม α ระหว่างทิศทางของเส้นทางเส้นเหนือศีรษะในช่วงที่อยู่ติดกัน (ก่อนและหลังทางเลี้ยว)
• ย้อย- ระยะห่างแนวตั้งระหว่างจุดต่ำสุดของเส้นลวดในช่วงและเส้นตรงที่เชื่อมต่อจุดยึดเข้ากับส่วนรองรับ
• ขนาดลวด- ระยะแนวตั้งจากจุดต่ำสุดของเส้นลวดในช่วงถึงจุดตัดกันของโครงสร้างทางวิศวกรรม พื้นผิวดิน หรือน้ำ
• ขนนก (วนซ้ำ) - ชิ้นส่วนของลวดที่เชื่อมต่อสายแรงดึงของช่วงพุกที่อยู่ติดกันบนส่วนรองรับพุก

สายไฟสายไฟ

สายไฟสายไฟ(CL) - เรียกว่าสายสำหรับส่งกระแสไฟฟ้าหรือพัลส์แต่ละตัวประกอบด้วยสายเคเบิลขนานหนึ่งเส้นขึ้นไปที่มีการเชื่อมต่อการล็อคและข้อต่อปลาย (เทอร์มินัล) และตัวยึดและสำหรับสายที่เติมน้ำมันนอกจากนี้ยังมีอุปกรณ์ป้อนและ มีระบบแจ้งเตือนแรงดันน้ำมัน

โดยการจำแนกประเภทสายเคเบิ้ลมีความคล้ายคลึงกับสายเหนือศีรษะ

สายเคเบิ้ลแบ่งตามเงื่อนไขของเส้นทาง

• ใต้ดิน
• ตามอาคาร
• ใต้น้ำ

โครงสร้างสายเคเบิลได้แก่

• อุโมงค์เคเบิล- โครงสร้างปิด (ทางเดิน) ที่มีโครงสร้างรองรับอยู่ในนั้นสำหรับวางสายเคเบิลและข้อต่อสายเคเบิลโดยมีทางเดินฟรีตลอดความยาวทั้งหมด ทำให้สามารถวางสายเคเบิล ซ่อมแซม และตรวจสอบสายเคเบิลได้

• ช่องเคเบิล- โครงสร้างแบบปิดและฝัง (บางส่วนหรือทั้งหมด) บนพื้น พื้น เพดาน ฯลฯ โครงสร้างที่ไม่ผ่านการออกแบบเพื่อรองรับสายเคเบิล การติดตั้ง การตรวจสอบ และการซ่อมแซมสามารถทำได้โดยถอดเพดานออกเท่านั้น

• เหมืองเคเบิล- โครงสร้างสายเคเบิลแนวตั้ง (มักเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าในหน้าตัด) ซึ่งมีความสูงมากกว่าด้านข้างของส่วนหลายเท่า มีขายึดหรือบันไดให้คนเคลื่อนที่ไปตามนั้น (ผ่านเพลา) หรือทั้งหมดหรือบางส่วน ผนังที่ถอดออกได้ (เพลาไม่ผ่าน)

• พื้นเคเบิล- ส่วนของอาคารที่จำกัดด้วยพื้นและเพดานหรือสิ่งปกคลุม โดยมีระยะห่างระหว่างพื้นกับส่วนที่ยื่นออกมาของเพดานหรือสิ่งปกคลุมอย่างน้อย 1.8 เมตร

• ชั้นสอง- ช่องที่ถูกจำกัดด้วยผนังห้อง เพดานพื้น และพื้นห้องด้วยแผ่นพื้นแบบถอดได้ (ทั่วทั้งพื้นที่หรือบางส่วน)

• บล็อกสายเคเบิล- โครงสร้างสายเคเบิลพร้อมท่อ (ช่อง) สำหรับวางสายเคเบิลพร้อมกับบ่อที่เกี่ยวข้อง

• กล้องเคเบิ้ล- โครงสร้างสายเคเบิลใต้ดิน หุ้มด้วยแผ่นคอนกรีตตาบอดที่ถอดออกได้ มีไว้สำหรับวางข้อต่อสายเคเบิลหรือสำหรับดึงสายเคเบิลเข้าไปในบล็อก ห้องที่มีฟักให้เข้าไปเรียกว่าบ่อเคเบิล

• ชั้นวางสาย- โครงสร้างสายเคเบิลแบบขยายแนวนอนหรือแบบเอียงเหนือพื้นดินหรือเหนือพื้นดิน ชั้นวางสายเคเบิลสามารถส่งผ่านหรือไม่ผ่านก็ได้

• แกลลอรี่เคเบิล- เหนือพื้นดินหรือเหนือพื้นดิน ปิดทั้งหมดหรือบางส่วน (เช่น ไม่มีผนังด้านข้าง) โครงสร้างทางเดินเคเบิลแบบขยายในแนวนอนหรือแนวเอียง

ตามประเภทของฉนวน

ฉนวนสายเคเบิลแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก:

• ของเหลว
  • น้ำมันเคเบิล
• แข็ง
  • กระดาษน้ำมัน
  • โพลีไวนิลคลอไรด์ (พีวีซี)
  • กระดาษยาง (RIP)
  • โพลีเอทิลีนเชื่อมขวาง (XLPE)
  • ยางเอทิลีนโพรพิลีน (EPR)

ฉนวนที่มีสารที่เป็นก๊าซและฉนวนของเหลวและของแข็งบางประเภทไม่ได้ระบุไว้ที่นี่ เนื่องจากมีการใช้งานค่อนข้างน้อยในขณะที่เขียน

การสูญเสียในสายไฟ

การสูญเสียไฟฟ้าในสายไฟขึ้นอยู่กับความแรงของกระแสดังนั้นเมื่อส่งสัญญาณในระยะทางไกลแรงดันไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นหลายเท่า (ลดความแรงของกระแสด้วยจำนวนเท่ากัน) โดยใช้หม้อแปลงไฟฟ้าซึ่งเมื่อส่งกำลังเดียวกันสามารถลดลงได้อย่างมาก การสูญเสีย อย่างไรก็ตาม เมื่อแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้น ปรากฏการณ์การปล่อยประจุประเภทต่างๆ ก็เริ่มเกิดขึ้น

ปริมาณที่สำคัญอีกประการหนึ่งที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพของสายส่งไฟฟ้าคือ cos(f) ซึ่งเป็นปริมาณที่แสดงลักษณะของอัตราส่วนของกำลังงานและกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟ

ในสายเหนือศีรษะไฟฟ้าแรงสูงพิเศษ มีการสูญเสียพลังงานที่ใช้งานอยู่เนื่องจากโคโรนา (การปล่อยโคโรนา) การสูญเสียเหล่านี้ขึ้นอยู่กับสภาพอากาศเป็นส่วนใหญ่ (ในสภาพอากาศแห้ง การสูญเสียจะมีน้อยลง ตามลำดับ ในสายฝน ฝนตกปรอยๆ หิมะ การสูญเสียเหล่านี้เพิ่มขึ้น) และการแตกของเส้นลวดในเฟสของเส้น การสูญเสียโคโรนาสำหรับสายที่มีแรงดันไฟฟ้าต่างกันมีค่าของตัวเอง (สำหรับสายเหนือศีรษะ 500 kV การสูญเสียโคโรนาเฉลี่ยต่อปีจะอยู่ที่ประมาณ ΔР = 9.0 -11.0 kW/km) เนื่องจากการปล่อยโคโรนาขึ้นอยู่กับแรงตึงบนพื้นผิวของเส้นลวด การแยกเฟสจึงใช้เพื่อลดแรงตึงในสายไฟฟ้าเหนือศีรษะที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงพิเศษ นั่นคือแทนที่จะใช้สายเดียวจะใช้สายไฟสามเส้นขึ้นไปในเฟส สายไฟเหล่านี้อยู่ห่างจากกันเท่ากัน จะได้รัศมีที่เท่ากันของเฟสแยก ซึ่งจะช่วยลดแรงดันไฟฟ้าบนสายแยก ซึ่งจะช่วยลดการสูญเสียโคโรนา

- (VL) - สายไฟซึ่งสายไฟได้รับการรองรับเหนือพื้นดินโดยใช้ส่วนรองรับและฉนวน [GOST 24291 90] หัวข้อคำศัพท์: หัวข้อสารานุกรมอุปกรณ์ไฟฟ้า: อุปกรณ์ที่มีฤทธิ์กัดกร่อน, สารกัดกร่อน, ทางหลวง... สารานุกรมคำศัพท์ คำจำกัดความ และคำอธิบายวัสดุก่อสร้าง

สายไฟเหนือศีรษะ- (สายไฟฟ้า สายส่งไฟฟ้า โครงสร้างที่ออกแบบมาเพื่อส่งพลังงานไฟฟ้าในระยะทางจากโรงไฟฟ้าถึงผู้บริโภค ตั้งอยู่ในที่โล่ง และมักทำด้วยลวดเปลือยซึ่งแขวนโดยใช้ ... ... สารานุกรมโพลีเทคนิคขนาดใหญ่

สายไฟเหนือศีรษะ- (VL) อุปกรณ์สำหรับส่งและจ่ายกระแสไฟฟ้าผ่านสายไฟที่อยู่ในที่โล่งและติดโดยใช้ฉนวนและข้อต่อเพื่อรองรับหรือฉากยึด ชั้นวางบนโครงสร้างทางวิศวกรรม (สะพาน สะพานลอย ฯลฯ) ... คำศัพท์ที่เป็นทางการ

สายไฟเหนือศีรษะ- สายไฟเหนือศีรษะ 51 เส้น สายส่งเหนือศีรษะ สายไฟที่รองรับเหนือพื้นดินโดยตัวรองรับ 601 03 04 de Freileitung en overhead line fr ligne aérienne

สายไฟเหนือศีรษะมีความโดดเด่นตามเกณฑ์หลายประการ เรามาจำแนกประเภททั่วไปกันดีกว่า

I. ตามประเภทของกระแส

การวาดภาพ. เส้นเหนือศีรษะ 800 kV DC

ปัจจุบันการส่งพลังงานไฟฟ้าดำเนินการโดยใช้ไฟฟ้ากระแสสลับเป็นหลัก เนื่องจากแหล่งพลังงานไฟฟ้าส่วนใหญ่ผลิตแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ (ยกเว้นแหล่งพลังงานไฟฟ้าที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิม เช่น โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์) และผู้บริโภคหลักใช้เครื่องจักรไฟฟ้ากระแสสลับ

ในบางกรณี การส่งพลังงานไฟฟ้ากระแสตรงจะดีกว่า แผนภาพสำหรับการจัดระเบียบการส่งกระแสตรงแสดงในรูปด้านล่าง เพื่อลดการสูญเสียโหลดในสายเมื่อส่งกระแสไฟฟ้าเป็นไฟฟ้ากระแสตรงและไฟฟ้ากระแสสลับ แรงดันไฟฟ้าในการส่งจะเพิ่มขึ้นโดยใช้หม้อแปลง นอกจากนี้ เมื่อจัดระเบียบการส่งสัญญาณจากแหล่งหนึ่งไปยังผู้บริโภคด้วยไฟฟ้ากระแสตรงจำเป็นต้องแปลงพลังงานไฟฟ้าจากไฟฟ้ากระแสสลับเป็นไฟฟ้ากระแสตรง (โดยใช้เครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า) ​​และย้อนกลับ (โดยใช้อินเวอร์เตอร์)

การวาดภาพ. แผนการจัดระเบียบการส่งพลังงานไฟฟ้าบนกระแสสลับ (a) และกระแสตรง (b): G - เครื่องกำเนิดไฟฟ้า (แหล่งพลังงาน), T1 - หม้อแปลงแบบ step-up, T2 - หม้อแปลงแบบ step-down, B - วงจรเรียงกระแส, I - อินเวอร์เตอร์, N - โหลด (ผู้บริโภค)

ข้อดีของการส่งกระแสไฟฟ้าผ่านสายเหนือศีรษะโดยใช้กระแสตรงมีดังนี้

1. การสร้างเส้นเหนือศีรษะมีราคาถูกกว่า เนื่องจากการส่งกระแสไฟฟ้ากระแสตรงสามารถทำได้โดยใช้สายไฟหนึ่งเส้น (วงจรโมโนโพลาร์) หรือสองเส้น (วงจรสองขั้ว)
2. ไฟฟ้าสามารถถ่ายโอนระหว่างระบบไฟฟ้าที่ไม่ซิงโครไนซ์กับความถี่และเฟสได้
3. เมื่อส่งไฟฟ้าปริมาณมากในระยะทางไกล การสูญเสียในสายไฟฟ้ากระแสตรงจะน้อยกว่าเมื่อส่งผ่านไฟฟ้ากระแสสลับ
4. ขีดจำกัดของกำลังส่งตามความเสถียรของระบบไฟฟ้าจะสูงกว่าขีดจำกัดของสายไฟกระแสสลับ

ข้อเสียเปรียบหลักของการส่งไฟ DC คือความต้องการใช้ตัวแปลง AC-DC (วงจรเรียงกระแส) และในทางกลับกัน ตัวแปลง DC-AC (อินเวอร์เตอร์) และต้นทุนเงินทุนเพิ่มเติมที่เกี่ยวข้องและการสูญเสียเพิ่มเติมสำหรับการแปลงไฟฟ้า

ปัจจุบันเส้นค่าโสหุ้ย DC ยังไม่มีการใช้กันอย่างแพร่หลาย ดังนั้นในอนาคตเราจะพิจารณาการติดตั้งและการทำงานของเส้นค่าโสหุ้ย AC

ครั้งที่สอง ตามวัตถุประสงค์

• เส้นเหนือศีรษะระยะไกลพิเศษที่มีแรงดันไฟฟ้า 500 kV ขึ้นไป (ออกแบบมาเพื่อเชื่อมต่อระบบไฟฟ้าแต่ละระบบ)
• สายจ่ายไฟหลักที่มีแรงดันไฟฟ้า 220 และ 330 kV (ออกแบบมาเพื่อส่งพลังงานจากโรงไฟฟ้าที่ทรงพลัง รวมถึงเชื่อมต่อระบบไฟฟ้าและรวมโรงไฟฟ้าภายในระบบไฟฟ้า - ตัวอย่างเช่น เชื่อมต่อสถานีไฟฟ้ากับจุดจำหน่าย)
• สายจ่ายไฟฟ้าจ่ายที่มีแรงดันไฟฟ้า 35 และ 110 kV (ออกแบบมาเพื่อจ่ายไฟให้กับองค์กรและการตั้งถิ่นฐานในพื้นที่ขนาดใหญ่ - เชื่อมต่อจุดจำหน่ายกับผู้บริโภค)
• เส้นเหนือศีรษะ 20 kV และต่ำกว่า จ่ายไฟฟ้าให้กับผู้บริโภค

สาม. โดยแรงดันไฟฟ้า

1. เส้นเหนือศีรษะสูงถึง 1,000 V (เส้นเหนือศีรษะแรงดันต่ำ)
2. เส้นเหนือศีรษะที่สูงกว่า 1,000 V (เส้นเหนือศีรษะแรงดันสูง):