มีสายไฟประเภทใดบ้าง?

เครือข่ายสายไฟเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการเคลื่อนย้ายและการกระจายพลังงานไฟฟ้า: จากแหล่งกำเนิด ระหว่างพื้นที่ที่มีประชากรและวัตถุผู้บริโภคขั้นสุดท้าย เส้นเหล่านี้มีความหลากหลายมากและแบ่งออกเป็น:

• ตามประเภทของการวางสายไฟ - เหนือศีรษะ (อยู่ในที่โล่ง) และสายเคเบิล (ปิดด้วยฉนวน)
• ตามวัตถุประสงค์ - ทางไกลพิเศษ, ลำตัว, การกระจาย

สายไฟเหนือศีรษะและสายไฟมีการจำแนกประเภทบางอย่าง ซึ่งขึ้นอยู่กับผู้ใช้บริการ ประเภทของกระแสไฟ กำลังไฟ และวัสดุที่ใช้

สายไฟเหนือศีรษะ (VL)

ซึ่งรวมถึงเส้นที่วางกลางแจ้งเหนือพื้นดินโดยใช้ส่วนรองรับต่างๆ การแยกสายไฟเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการเลือกและการบำรุงรักษา

มีเส้น:

• ตามประเภทของกระแสที่กำลังเคลื่อนที่ - สลับและตรง
• ตามระดับแรงดันไฟฟ้า - สายไฟแรงดันต่ำ (สูงถึง 1,000 V) และสายไฟแรงสูง (มากกว่า 1,000 V)
• บนความเป็นกลาง - เครือข่ายที่มีความเป็นกลางอย่างแน่นหนา โดดเดี่ยว และมีเหตุผลอย่างมีประสิทธิภาพ

กระแสสลับ

บริษัท รัสเซียมักใช้สายไฟฟ้าที่ใช้กระแสสลับในการส่งไฟฟ้า ด้วยความช่วยเหลือเหล่านี้ ระบบต่างๆ จะได้รับพลังงานและพลังงานถูกถ่ายโอนไปในระยะทางต่างๆ

กระแสตรง

สายไฟเหนือศีรษะที่ให้การส่งกระแสตรงนั้นไม่ค่อยได้ใช้ในรัสเซีย สาเหตุหลักคือค่าติดตั้งสูง นอกจากส่วนรองรับ สายไฟ และองค์ประกอบต่างๆ แล้ว พวกเขายังต้องซื้ออุปกรณ์เพิ่มเติม - วงจรเรียงกระแสและอินเวอร์เตอร์

เนื่องจากผู้บริโภคส่วนใหญ่ใช้ไฟฟ้ากระแสสลับ เมื่อติดตั้งสายดังกล่าวจึงจำเป็นต้องใช้ทรัพยากรเพิ่มเติมในการแปลงพลังงาน

การติดตั้งสายไฟเหนือศีรษะ

การติดตั้งสายไฟเหนือศีรษะประกอบด้วยองค์ประกอบดังต่อไปนี้:

• ระบบรองรับหรือเสาไฟฟ้า โดยจะวางบนพื้นหรือพื้นผิวอื่นๆ และสามารถเป็นพุกได้ (รับน้ำหนักหลัก) กลาง (มักใช้รองรับสายไฟเป็นช่วง) มุม (วางในตำแหน่งที่เส้นลวดเปลี่ยนทิศทาง)
• สายไฟ. พวกเขามีพันธุ์ของตัวเองและสามารถทำจากอลูมิเนียมหรือทองแดง
• สำรวจ ติดตั้งบนสายรองรับและใช้เป็นพื้นฐานในการติดตั้งสายไฟ
• ฉนวน ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขาสายไฟจึงถูกติดตั้งและหุ้มฉนวนจากกัน
• ระบบสายดิน จำเป็นต้องมีการป้องกันดังกล่าวตามมาตรฐาน PUE (กฎการติดตั้งระบบไฟฟ้า)
• ป้องกันฟ้าผ่า การใช้งานจะช่วยปกป้องสายไฟเหนือศีรษะจากแรงดันไฟฟ้าที่อาจเกิดขึ้นเมื่อมีการคายประจุ

แต่ละองค์ประกอบของเครือข่ายไฟฟ้ามีบทบาทสำคัญโดยรับภาระบางอย่าง ในบางกรณีอาจต้องใช้อุปกรณ์เพิ่มเติม

สายไฟสายไฟ

สายไฟของสายเคเบิลไม่เหมือนกับสายไฟเหนือศีรษะ ไม่ต้องการพื้นที่ว่างขนาดใหญ่ในการจัดวาง เนื่องจากมีการป้องกันฉนวนจึงสามารถวางได้: ในอาณาเขตของสถานประกอบการต่าง ๆ ในพื้นที่ที่มีประชากรหนาแน่นซึ่งมีอาคารหนาแน่น ข้อเสียเปรียบเพียงอย่างเดียวเมื่อเปรียบเทียบกับเส้นค่าโสหุ้ยคือต้นทุนการติดตั้งที่สูงขึ้น

ใต้ดินและใต้น้ำ

วิธีการปิดช่วยให้คุณวางเส้นได้แม้ในสภาวะที่ยากลำบากที่สุด - ใต้ดินและใต้ผิวน้ำ สามารถใช้อุโมงค์พิเศษหรือวิธีอื่นในการวางได้ ในกรณีนี้คุณสามารถใช้สายเคเบิลหลายเส้นรวมทั้งตัวยึดต่างๆ

มีการจัดตั้งโซนความปลอดภัยพิเศษใกล้กับเครือข่ายไฟฟ้า ตามกฎของ PUE จะต้องมั่นใจในความปลอดภัยและสภาพการทำงานปกติ

วางบนโครงสร้าง

ภายในอาคารสามารถวางสายไฟฟ้าแรงสูงที่มีแรงดันไฟฟ้าต่างกันได้ การออกแบบที่ใช้กันมากที่สุด ได้แก่ :

• อุโมงค์. เป็นห้องแยกกันภายในซึ่งมีสายเคเบิลตั้งอยู่ตามผนังหรือบนโครงสร้างพิเศษ พื้นที่ดังกล่าวได้รับการปกป้องอย่างดีและช่วยให้เข้าถึงการติดตั้งและบำรุงรักษาสายได้ง่าย
• ช่อง. เหล่านี้เป็นโครงสร้างสำเร็จรูปที่ทำจากพลาสติกแผ่นคอนกรีตเสริมเหล็กและวัสดุอื่น ๆ ซึ่งมีสายไฟอยู่ภายใน
• พื้นหรือเพลา. สถานที่ดัดแปลงเป็นพิเศษสำหรับการวางสายไฟและความเป็นไปได้ที่จะมีบุคคลอยู่ที่นั่น
• สะพานลอย. เป็นโครงสร้างเปิดที่วางบนพื้น ฐานราก โครงสร้างรองรับโดยมีสายไฟติดอยู่ภายใน สะพานลอยแบบปิดเรียกว่าแกลเลอรี
• ตำแหน่งในพื้นที่ว่างของอาคาร - ช่องว่างพื้นที่ใต้พื้น
• บล็อกสายเคเบิล สายเคเบิลถูกวางใต้ดินในท่อพิเศษและถูกนำขึ้นสู่พื้นผิวโดยใช้พลาสติกพิเศษหรือบ่อคอนกรีต

ฉนวนของสายไฟสายเคเบิล

เงื่อนไขหลักในการเลือกวัสดุสำหรับฉนวนสายไฟคือไม่ควรนำกระแสไฟฟ้า โดยทั่วไปวัสดุต่อไปนี้จะใช้ในการก่อสร้างสายไฟ:

• ยางสังเคราะห์หรือมาจากธรรมชาติ (มีความยืดหยุ่นดีดังนั้นเส้นที่ทำจากวัสดุดังกล่าวจึงวางได้ง่ายแม้ในที่เข้าถึงยาก)
• โพลีเอทิลีน (ทนทานต่อสารเคมีหรือสภาพแวดล้อมที่รุนแรงอื่น ๆ ได้อย่างเพียงพอ);
• พีวีซี (ข้อได้เปรียบหลักของฉนวนดังกล่าวคือความสามารถในการเข้าถึงแม้ว่าวัสดุจะด้อยกว่าวัสดุอื่นในแง่ของความทนทานและคุณสมบัติการป้องกันต่างๆ)
• ฟลูออโรเรซิ่น (ทนทานต่ออิทธิพลต่างๆ สูง);
• วัสดุที่ทำจากกระดาษ (ความต้านทานต่ำต่ออิทธิพลทางเคมีและธรรมชาติ แม้ว่าจะชุบด้วยองค์ประกอบป้องกันก็ตาม)

นอกเหนือจากวัสดุแข็งแบบดั้งเดิมแล้ว ฉนวนของเหลวและก๊าซพิเศษยังสามารถใช้สำหรับท่อดังกล่าวได้

จำแนกตามวัตถุประสงค์

ลักษณะอีกประการหนึ่งในการจำแนกสายไฟโดยคำนึงถึงแรงดันไฟฟ้าคือจุดประสงค์ เส้นเหนือศีรษะมักจะแบ่งออกเป็น: ระยะทางไกลพิเศษ, ลำตัว, การกระจาย ขึ้นอยู่กับกำลังไฟ ประเภทตัวรับพลังงาน และผู้ส่งพลังงาน สิ่งเหล่านี้อาจเป็นสถานีขนาดใหญ่หรือผู้บริโภค - โรงงาน, การตั้งถิ่นฐาน

ยาวมาก

วัตถุประสงค์หลักของสายเหล่านี้คือการสื่อสารระหว่างระบบพลังงานต่างๆ แรงดันไฟฟ้าในเส้นเหนือศีรษะเหล่านี้เริ่มต้นที่ 500 kV

กระโปรงหลังรถ

รูปแบบสายส่งนี้ถือว่าแรงดันไฟฟ้าเครือข่าย 220 และ 330 kV Trunk Line ทำหน้าที่ขนส่งพลังงานจากโรงไฟฟ้าไปยังจุดจำหน่าย นอกจากนี้ยังสามารถใช้เพื่อสื่อสารระหว่างโรงไฟฟ้าต่างๆ

การกระจาย

ประเภทของสายจำหน่ายรวมถึงเครือข่ายภายใต้แรงดันไฟฟ้า 35, 110 และ 150 kV ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขา พลังงานไฟฟ้าจะเคลื่อนย้ายจากเครือข่ายการจำหน่ายไปยังพื้นที่ที่มีประชากรอาศัยอยู่ เช่นเดียวกับองค์กรขนาดใหญ่ สายไฟที่มีแรงดันไฟฟ้าน้อยกว่า 20 kV ถูกนำมาใช้เพื่อให้แน่ใจว่ามีการจ่ายพลังงานให้กับผู้บริโภคปลายทาง รวมถึงการเชื่อมต่อไฟฟ้าเข้ากับไซต์งาน

ก่อสร้างและซ่อมแซมสายไฟ

การวางเครือข่ายสายไฟแรงสูงและสายเหนือศีรษะเป็นวิธีที่จำเป็นในการจ่ายพลังงานให้กับวัตถุใด ๆ ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขา ไฟฟ้าจะถูกส่งไปในทุกระยะทาง

การสร้างเครือข่ายเพื่อวัตถุประสงค์ใดๆ เป็นกระบวนการที่ซับซ้อนซึ่งประกอบด้วยหลายขั้นตอน:

• การสำรวจพื้นที่.
• การออกแบบเส้น การจัดทำประมาณการ เอกสารทางเทคนิค
• การเตรียมอาณาเขต การเลือก และการจัดซื้อวัสดุ
• การประกอบชิ้นส่วนรองรับหรือการเตรียมการติดตั้งสายเคเบิล
• การติดตั้งหรือการวางสายไฟ อุปกรณ์แขวน การเสริมกำลังสายไฟ
• การจัดภูมิทัศน์และการเตรียมแนวการเปิดตัว
• การว่าจ้างเอกสารอย่างเป็นทางการ

เพื่อให้มั่นใจว่าการทำงานของสายการผลิตมีประสิทธิภาพ จำเป็นต้องมีการบำรุงรักษาอย่างมีประสิทธิภาพ การซ่อมแซมตามกำหนดเวลา และการสร้างใหม่หากจำเป็น กิจกรรมดังกล่าวทั้งหมดจะต้องดำเนินการตาม PUE (กฎการติดตั้งทางเทคนิค)

การซ่อมแซมสายไฟฟ้า แบ่งเป็น กระแสและสายหลัก ในช่วงแรกจะมีการตรวจสอบสถานะการทำงานของระบบและดำเนินงานเพื่อทดแทนองค์ประกอบต่างๆ การซ่อมแซมครั้งใหญ่เกี่ยวข้องกับงานที่จริงจังมากขึ้น ซึ่งอาจรวมถึงการเปลี่ยนส่วนรองรับ การต่อสายแรงดึง และการเปลี่ยนทั้งส่วน งานทุกประเภทขึ้นอยู่กับสภาพของสายไฟ

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 แต่ยิ่งระบบทำงานด้วยไฟฟ้ากระแสสลับมีขนาดใหญ่และตามจำนวนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าก็จะทำให้การซิงโครไนซ์ทำได้ยากยิ่งขึ้น 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(สายไฟ) - หนึ่งในองค์ประกอบของเครือข่ายไฟฟ้าซึ่งเป็นระบบอุปกรณ์พลังงานที่ออกแบบมาเพื่อส่งกระแสไฟฟ้า

ตามมาตรฐาน MPTEP (กฎระหว่างอุตสาหกรรมสำหรับการดำเนินงานทางเทคนิคของการติดตั้งระบบไฟฟ้าสำหรับผู้บริโภค) สายไฟ- สายไฟฟ้าที่ขยายออกไปเลยโรงไฟฟ้าหรือสถานีไฟฟ้าย่อยและออกแบบมาเพื่อส่งพลังงานไฟฟ้า

แยกแยะ อากาศและ สายไฟสายไฟ.

สายไฟยังส่งข้อมูลโดยใช้สัญญาณความถี่สูงตามการประมาณการรัสเซียใช้ช่องสัญญาณ HF ประมาณ 60,000 ช่องบนสายไฟ ใช้สำหรับการควบคุมการส่ง การส่งข้อมูลเทเลเมตริก สัญญาณการป้องกันรีเลย์ 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; ค่าคงที่ - 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 เครือข่ายที่ใช้หม้อแปลงมากกว่าตัวแปลงอัตโนมัติซึ่งจำเป็นต้องมีการต่อสายดินที่เป็นกลางตามโหมดการทำงาน
• 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

การสูญเสียไฟฟ้าในสายไฟขึ้นอยู่กับความแรงของกระแสดังนั้นเมื่อส่งไปในระยะทางไกลแรงดันไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นหลายเท่า (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

วรรณกรรม

• งานติดตั้งระบบไฟฟ้า. ใน 11 เล่ม. หนังสือ 8. ตอนที่ 1. สายไฟเหนือศีรษะ: หนังสือเรียน. เบี้ยเลี้ยงสำหรับโรงเรียนอาชีวศึกษา / มาจิดิน เอฟ. เอ.; เอ็ด อ. เอ็น. ทริโฟโนวา - ม.: มัธยมปลาย, 2534. - 208 กับ ISBN 5-06-001074-0
• Rozhkova L. D. , Kozulin V. S. อุปกรณ์ไฟฟ้าของสถานีและสถานีย่อย: หนังสือเรียนสำหรับโรงเรียนเทคนิค - ฉบับที่ 3 ปรับปรุงใหม่ และเพิ่มเติม - อ.: Energoatomizdat, 2530. - 648 หน้า: ป่วย บีบีเค 31.277.1 R63
• การออกแบบชิ้นส่วนไฟฟ้าของสถานีและสถานีไฟฟ้าย่อย: หนังสือเรียน เบี้ยเลี้ยง / Petrova S.S.; เอ็ด เอส.เอ. มาร์ตินอฟ. - ล.: LPI อิม. มิ.ย. คาลาชนิคอฟ, 1980. - 76 น. ยูดีซี 621.311.2(0.75.8)

หม้อแปลงไฟฟ้าดำเนินการแปลงกระแสไฟฟ้าโดยตรง - เปลี่ยนค่าแรงดันไฟฟ้า อุปกรณ์จำหน่ายใช้เพื่อรับกระแสไฟฟ้าจากด้านจ่ายไฟของหม้อแปลงไฟฟ้า (อุปกรณ์จำหน่ายจ่ายไฟ) และจำหน่ายไฟฟ้าทางฝั่งผู้บริโภค

บทต่อๆ มาจะกล่าวถึงการออกแบบองค์ประกอบหลักของระบบจ่ายไฟ จัดเตรียมประเภทหลักและไดอะแกรมของสถานีย่อย และจัดเตรียมพื้นฐานของการคำนวณทางกลของสายไฟเหนือศีรษะและโครงสร้างบัสบาร์

1. การออกแบบสายไฟเหนือศีรษะ

1.1. ข้อมูลทั่วไป

โดยสายการบิน(VL) คืออุปกรณ์สำหรับส่งกระแสไฟฟ้าผ่านสายไฟที่อยู่ในที่โล่งและติดกับส่วนรองรับโดยใช้ฉนวนและข้อต่อ

ในรูป รูปที่ 1.1 แสดงส่วนของเส้นเหนือศีรษะ ระยะทาง l ระหว่างส่วนรองรับที่อยู่ติดกันเรียกว่าสแปน เรียกว่าระยะห่างแนวตั้งระหว่างเส้นตรงที่เชื่อมต่อจุดแขวนลวดกับจุดต่ำสุดของการหย่อนคล้อย ลวดย้อยฉป. เรียกว่าระยะทางจากจุดต่ำสุดของเส้นลวดที่หย่อนคล้อยถึงพื้นผิวโลก เส้นเหนือศีรษะ ขนาด hกรัม สายเคเบิลป้องกันฟ้าผ่าได้รับการแก้ไขที่ด้านบนของส่วนรองรับ

ขนาดของเส้นขนาด h g ถูกควบคุมโดย PUE ขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าของเส้นเหนือศีรษะและประเภทของภูมิประเทศ (มีประชากร ไม่มีประชากร เข้าถึงได้ยาก) ความยาวของพวงมาลัยของฉนวน lam และระยะห่างระหว่างสายไฟของเฟสที่อยู่ติดกัน ชั่วโมง p-p ถูกกำหนดโดยแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดของเส้นเหนือศีรษะ ระยะห่างระหว่างจุดแขวนของลวดด้านบนและสายเคเบิล h p-t ถูกควบคุมโดย PUE ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดในการป้องกันที่เชื่อถือได้ของสายไฟเหนือศีรษะจากฟ้าผ่าโดยตรง

เพื่อให้มั่นใจว่าการส่งผ่านไฟฟ้าจะประหยัดและเชื่อถือได้ จึงจำเป็นต้องมีวัสดุตัวนำที่มีค่าการนำไฟฟ้าสูง (ความต้านทานต่ำ) และมีความแข็งแรงเชิงกลสูง ในองค์ประกอบโครงสร้างของระบบจ่ายไฟจะใช้ทองแดงอลูมิเนียมโลหะผสมและเหล็กเป็นวัสดุดังกล่าว

ข้าว. 1.1. ส่วนของสายไฟเหนือศีรษะ

ทองแดงมีความต้านทานต่ำและมีความแข็งแรงสูงพอสมควร ความต้านทานเชิงแอคทีฟจำเพาะของมันคือ ρ = 0.018 โอห์ม mm2/m และความต้านทานแรงดึงสูงสุดคือ 360 MPa อย่างไรก็ตาม มันเป็นโลหะที่มีราคาแพงและหายาก ดังนั้นตามกฎแล้วทองแดงจึงถูกใช้สำหรับขดลวดหม้อแปลงซึ่งมักจะน้อยกว่าสำหรับแกนสายเคเบิลและในทางปฏิบัติแล้วไม่ได้ใช้กับสายไฟเหนือศีรษะ

ความต้านทานของอะลูมิเนียมสูงกว่า 1.6 เท่า ความต้านทานแรงดึงสูงสุดคือ 2.5 เท่าของทองแดง ความอุดมสมบูรณ์ของอลูมิเนียมในธรรมชาติและราคาที่ต่ำกว่าทองแดงได้นำไปสู่การใช้สายไฟเหนือศีรษะอย่างแพร่หลาย

เหล็กมีความต้านทานสูงและมีความแข็งแรงเชิงกลสูง ความต้านทานเชิงแอคทีฟจำเพาะของมันคือ ρ = 0.13 โอห์ม mm2/m และความต้านทานแรงดึงสูงสุดคือ 540 MPa ดังนั้นในระบบจ่ายไฟจึงมีการใช้เหล็กโดยเฉพาะเพื่อเพิ่มความแข็งแรงเชิงกลของสายอะลูมิเนียม การผลิตส่วนรองรับและสายป้องกันฟ้าผ่าสำหรับสายไฟเหนือศีรษะ

1.2. สายไฟและสายเคเบิลของสายเหนือศีรษะ

สายไฟเหนือศีรษะทำหน้าที่ส่งกระแสไฟฟ้าโดยตรง และมีการออกแบบและวัสดุตัวนำที่ใช้แตกต่างกัน เป็นไปได้ทางเศรษฐกิจมากที่สุด

วัสดุสำหรับสายไฟเหนือศีรษะคืออลูมิเนียมและโลหะผสม

สายทองแดงสำหรับสายเหนือศีรษะมีการใช้งานน้อยมากและมีการศึกษาความเป็นไปได้ที่เหมาะสม สายทองแดงใช้ในเครือข่ายการติดต่อของการขนส่งแบบเคลื่อนที่ในเครือข่ายของอุตสาหกรรมพิเศษ (เหมือง เหมือง) บางครั้งเมื่อผ่านเส้นเหนือศีรษะใกล้ทะเลและโรงงานเคมีบางแห่ง

ลวดเหล็กไม่ได้ใช้สำหรับเส้นเหนือศีรษะ เนื่องจากมีความต้านทานการใช้งานสูงและไวต่อการกัดกร่อน การใช้ลวดเหล็กมีความสมเหตุสมผลเมื่อดำเนินการเป็นช่วงกว้างของเส้นเหนือศีรษะโดยเฉพาะ เช่น เมื่อข้ามเส้นเหนือศีรษะข้ามแม่น้ำที่กว้างใหญ่ที่สามารถเดินเรือได้

หน้าตัดของสายไฟสอดคล้องกับ GOST 839-74 ขนาดหน้าตัดระบุของสายไฟเหนือศีรษะคือแถวต่อไปนี้ mm2:

1,5; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 35; 50; 70; 95; 120; 150; 185; 240; 300; 400; 500; 600; 700; 800; 1000.

ตามการออกแบบสายไฟเหนือศีรษะแบ่งออกเป็น: สายเดี่ยว;

หลายสายทำจากโลหะเดียว (monometallic) เกลียวโลหะสองอัน; แยกตัวออกมาพึ่งตนเองได้

สายไฟแข็งตามชื่อทำจากลวดเส้นเดียว (รูปที่ 1.2,a) สายไฟดังกล่าวทำจากส่วนเล็ก ๆ สูงถึง 10 mm2 และบางครั้งใช้สำหรับสายเหนือศีรษะที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 1 kV

ลวดโมโนเมทัลลิกควั่น ทำด้วยหน้าตัดมากกว่า 10 มม 2 . สายไฟเหล่านี้ถูกบิดจากสายไฟแต่ละเส้น ทำการบิด (แถว) ของลวดหกเส้นที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากันรอบเส้นลวดตรงกลาง (รูปที่ 1.2,b) การบิดแต่ละครั้งจะมีสายไฟมากกว่าสายก่อนหน้าหกเส้น การบิดชั้นที่อยู่ติดกันจะดำเนินการในทิศทางที่แตกต่างกันเพื่อป้องกันไม่ให้สายไฟคลายตัวและทำให้ลวดมีลักษณะกลมมากขึ้น

จำนวนรอบจะถูกกำหนดโดยหน้าตัดของเส้นลวด สายไฟที่มีหน้าตัดสูงสุด 95 mm2 ทำด้วยชั้นเดียว โดยมีหน้าตัด 120...300 mm2 - มีสองชั้น หน้าตัด 400 mm2 ขึ้นไป - มีสามชั้นขึ้นไป . เมื่อเปรียบเทียบกับสายไฟแบบเส้นเดียว สายไฟตีเกลียวมีความยืดหยุ่นมากกว่า ติดตั้งสะดวก และเชื่อถือได้ในการใช้งาน

ข้าว. 1.2. การออกแบบสายไฟเหนือศีรษะที่ไม่หุ้มฉนวน

เพื่อให้ลวดมีความแข็งแรงเชิงกลมากขึ้น ลวดตีเกลียวจึงทำด้วยแกนเหล็ก 1 (รูปที่ 1.2, c, d, e) สายไฟดังกล่าวเรียกว่าเหล็กอลูมิเนียม แกนทำจากลวดเหล็กชุบสังกะสีและสามารถเป็นสายเดี่ยว (รูปที่ 1.2, c) หรือหลายสาย (รูปที่ 1.2, d) มุมมองทั่วไปของลวดเหล็ก-อลูมิเนียมหน้าตัดขนาดใหญ่ที่มีแกนเหล็กตีเกลียวแสดงไว้ในรูปที่ 1 1.2 ง.

ลวดเหล็กอลูมิเนียมใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับสายเหนือศีรษะที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงกว่า 1 kV ลวดเหล่านี้ผลิตขึ้นในรูปแบบต่างๆ โดยมีอัตราส่วนส่วนอลูมิเนียมและชิ้นส่วนเหล็กแตกต่างกัน สำหรับลวดเหล็กอลูมิเนียมธรรมดาอัตราส่วนนี้จะประมาณเท่ากับหกสำหรับสายไฟน้ำหนักเบา - แปดสำหรับสายไฟเสริม - สี่ เมื่อเลือกลวดเหล็ก-อลูมิเนียมโดยเฉพาะ จะคำนึงถึงภาระทางกลภายนอกของเส้นลวด เช่น น้ำแข็งและลม ด้วย

สายไฟขึ้นอยู่กับวัสดุที่ใช้มีการทำเครื่องหมายดังนี้:

M - ทองแดง, A - อลูมิเนียม

AN, AZh - ทำจากอลูมิเนียมอัลลอยด์ (มีความแข็งแรงเชิงกลมากกว่าลวดเกรด A)

AC - เหล็กอลูมิเนียม ASO - การออกแบบน้ำหนักเบาของเหล็กอลูมิเนียม

ACS - โครงสร้างเสริมเหล็กอลูมิเนียม

การกำหนดเส้นลวดแบบดิจิทัลบ่งบอกถึงส่วนตัดขวางที่ระบุ ตัวอย่างเช่น A95 เป็นลวดอะลูมิเนียมที่มีหน้าตัดระบุ 95 mm2 การกำหนดลวดเหล็กอลูมิเนียมอาจระบุถึงหน้าตัดของแกนเหล็กเพิ่มเติม ตัวอย่างเช่น,

ACO240/32 เป็นลวดเหล็กอะลูมิเนียมน้ำหนักเบาที่มีหน้าตัดระบุของชิ้นส่วนอะลูมิเนียม 240 มม.2 และหน้าตัดของแกนเหล็ก 32 มม.2

ทนต่อการกัดกร่อนสายอลูมิเนียมของแบรนด์ AKP และสายเหล็ก - อลูมิเนียมของแบรนด์ ASKP, ASKS, ASK มีพื้นที่เชื่อมต่อที่เต็มไปด้วยสารหล่อลื่นที่เป็นกลางซึ่งมีความต้านทานความร้อนเพิ่มขึ้นซึ่งป้องกันการกัดกร่อน สำหรับสายเกียร์อัตโนมัติและสายเกียร์อัตโนมัติ พื้นที่ระหว่างสายทั้งหมดจะเต็มไปด้วยสารหล่อลื่นดังกล่าว สำหรับสายเกียร์อัตโนมัติจะเติมเฉพาะแกนเหล็กเท่านั้น สำหรับสายเกียร์อัตโนมัติ แกนเหล็กจะเต็มไปด้วยสารหล่อลื่นที่เป็นกลางและแยกออกจาก ชิ้นส่วนอลูมิเนียมพร้อมเทปโพลีเอทิลีนสองเทป สายไฟ AKP, ASKP, ASKS, ASK ใช้สำหรับสายไฟเหนือศีรษะที่ผ่านใกล้ทะเล ทะเลสาบเกลือ และโรงงานเคมี

สายไฟหุ้มฉนวนรองรับตัวเอง (SIP) ใช้สำหรับสายเหนือศีรษะที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 20 kV ที่แรงดันไฟฟ้าสูงถึง 1 kV (รูปที่ 1.3,a) ลวดดังกล่าวประกอบด้วยตัวนำอะลูมิเนียมตีเกลียวสามเฟส 1 ตัวนำที่สี่ 2 เป็นตัวพาและในเวลาเดียวกันก็เป็นกลาง ตัวนำเฟสถูกบิดไปรอบๆ ตัวพาในลักษณะที่โหลดเชิงกลทั้งหมดถูกดูดซับโดยตัวนำพาหะ ซึ่งทำจากอะลูมิเนียมอัลลอยด์ ABE ที่ทนทาน

ข้าว. 1.3. สายไฟหุ้มฉนวนรองรับตัวเอง

ฉนวนเฟส 3 ทำมาจาก โพลีเอทิลีนที่มีความเสถียรต่อแสงแบบเทอร์โมพลาสติกหรือแบบ cross-linked. เนื่องจากโครงสร้างโมเลกุล ฉนวนดังกล่าวจึงมีคุณสมบัติทางความร้อนเชิงกลสูงมาก และทนทานต่อรังสีดวงอาทิตย์และบรรยากาศได้ดีเยี่ยม ในการออกแบบ SIP บางแบบ แกนรับน้ำหนักเป็นศูนย์ทำด้วยฉนวน

การออกแบบ SIP สำหรับแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่า 1 kV แสดงในรูปที่ 1 1.3 ข. สายไฟนี้เป็นสายไฟเฟสเดียวและประกอบด้วย

แกนเหล็กอลูมิเนียมที่รับกระแสไฟฟ้า 1 และฉนวน 2 ทำจากโพลีเอทิลีนที่มีความเสถียรต่อแสงแบบ cross-linked

เส้นค่าโสหุ้ยที่มี SIP มีข้อดีดังต่อไปนี้เมื่อเปรียบเทียบกับเส้นค่าโสหุ้ยแบบดั้งเดิม:

การสูญเสียแรงดันไฟฟ้าที่ลดลง (คุณภาพไฟฟ้าที่ดีขึ้น) เนื่องจากค่ารีแอกแตนซ์ของ SIP สามเฟสที่ลดลงประมาณสามเท่า

ไม่ต้องการฉนวน แทบไม่มีการก่อตัวของน้ำแข็ง

อนุญาตให้ระงับแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันหลายบรรทัดบนที่รองรับเดียว

ต้นทุนการดำเนินงานลดลงเนื่องจากปริมาณงานบูรณะฉุกเฉินลดลงประมาณ 80% ความเป็นไปได้ในการใช้การรองรับที่สั้นลงด้วย

ระยะทางที่อนุญาตน้อยกว่าจาก SIP ถึงพื้น การลดเขตรักษาความปลอดภัย ระยะทางที่อนุญาตไปยังอาคาร และ

โครงสร้าง เคลียร์ความกว้างในพื้นที่ป่า แทบไม่มีโอกาสเกิดเพลิงไหม้ในนั้นเลย

พื้นที่ป่าเมื่อลวดตกลงสู่พื้น มีความน่าเชื่อถือสูง (ลดจำนวนอุบัติเหตุลง 5 เท่าตาม

เมื่อเทียบกับเส้นเหนือศีรษะแบบเดิม) ป้องกันตัวนำอย่างสมบูรณ์จากความชื้นและ

การกัดกร่อน

ค่าใช้จ่ายของเส้นเหนือศีรษะที่มีสายไฟหุ้มฉนวนรองรับตัวเองนั้นสูงกว่าเส้นเหนือศีรษะแบบเดิม

สายไฟเหนือศีรษะที่มีแรงดันไฟฟ้า 35 kV ขึ้นไป ได้รับการปกป้องจากฟ้าผ่าโดยตรง สายป้องกันฟ้าผ่าแก้ไขที่ส่วนบนของส่วนรองรับ (ดูรูปที่ 1.1) สายเคเบิลป้องกันฟ้าผ่าเป็นองค์ประกอบของเส้นเหนือศีรษะ ซึ่งมีการออกแบบคล้ายกับสายไฟโมโนเมทัลลิกตีเกลียว สายเคเบิลทำจากลวดเหล็กชุบสังกะสี ส่วนตัดขวางที่ระบุของสายเคเบิลสอดคล้องกับขนาดของส่วนตัดขวางที่ระบุของสายไฟ ส่วนตัดขวางขั้นต่ำของสายเคเบิลป้องกันฟ้าผ่าคือ 35 มม.2

เมื่อใช้สายเคเบิลป้องกันฟ้าผ่าเป็นช่องสื่อสารความถี่สูง แทนที่จะใช้สายเคเบิลเหล็ก จะใช้ลวดเหล็ก-อะลูมิเนียมที่มีแกนเหล็กทรงพลัง ซึ่งหน้าตัดเทียบได้กับหรือใหญ่กว่าหน้าตัดของอะลูมิเนียม ส่วนหนึ่ง.

1.3. รองรับเส้นเหนือศีรษะ

วัตถุประสงค์หลักของการรองรับคือการรองรับสายไฟที่ความสูงที่ต้องการเหนือพื้นดินและโครงสร้างเหนือพื้นดิน ส่วนรองรับประกอบด้วยเสาแนวตั้ง แนวขวาง และฐานราก วัสดุหลักที่ใช้ในการรองรับคือไม้สนคอนกรีตเสริมเหล็กและโลหะ

ไม้รองรับง่ายต่อการผลิต ขนส่ง และใช้งาน ใช้สำหรับสายไฟเหนือศีรษะที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 220 kV ในพื้นที่ตัดไม้หรือใกล้กับสายดังกล่าว ข้อเสียเปรียบหลักของการรองรับดังกล่าวคือความอ่อนแอของไม้ต่อการเน่าเปื่อย เพื่อเพิ่มอายุการใช้งานของตัวรองรับ ไม้จะถูกทำให้แห้งและชุบด้วยน้ำยาฆ่าเชื้อเพื่อป้องกันการพัฒนาของกระบวนการเน่าเปื่อย

เนื่องจากความยาวในการก่อสร้างของไม้มีจำกัด จึงทำให้ตัวรองรับถูกสร้างขึ้นเป็นแบบคอมโพสิต (รูปที่ 1.4a) ขาตั้งไม้ 1 เชื่อมต่อด้วยแถบโลหะ 2 เข้ากับอุปกรณ์ยึดคอนกรีตเสริมเหล็ก 3 ส่วนล่างของอุปกรณ์ยึดฝังอยู่ในดิน รองรับตามรูป 1.4a ใช้สำหรับแรงดันไฟฟ้ารวมสูงสุด 10 kV สำหรับแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่า ไม้รองรับจะเป็นรูปตัวยู (พอร์ทัล) การสนับสนุนดังกล่าวแสดงไว้ในรูปที่. 1.4 ข.

ควรสังเกตว่าในสภาพปัจจุบันของความจำเป็นในการอนุรักษ์ป่าไม้แนะนำให้ลดการใช้ไม้รองรับ

รองรับคอนกรีตเสริมเหล็กประกอบด้วยชั้นวางคอนกรีตเสริมเหล็ก 1 และทราเวิร์ส 2 (รูปที่ 1.4, c) ขาตั้งเป็นท่อทรงกรวยกลวงที่มีความเอียงเล็กน้อยจากส่วนประกอบของกรวย ส่วนล่างของชั้นวางฝังอยู่กับพื้น ทราเวิร์สทำจากเหล็กชุบสังกะสี ฐานรองรับเหล่านี้มีความคงทนมากกว่าฐานรองไม้ ดูแลรักษาง่ายกว่า และต้องใช้โลหะน้อยกว่าฐานรองที่เป็นเหล็ก

ข้อเสียเปรียบหลักของการรองรับที่ทำจากคอนกรีตเสริมเหล็ก: มีน้ำหนักมากซึ่งทำให้ยากต่อการขนย้ายการรองรับไปยังสถานที่ที่เข้าถึงยากตามแนวเส้นเหนือศีรษะและความแข็งแรงในการดัดงอของคอนกรีตค่อนข้างต่ำ

เพื่อเพิ่มความแข็งแรงในการดัดงอของตัวรองรับในการผลิตชั้นวางคอนกรีตเสริมเหล็กจึงใช้เหล็กเสริมแรงอัดแรง (แรงดึง)

เพื่อให้แน่ใจว่ามีความหนาแน่นของคอนกรีตสูงในการผลิตเสารองรับจึงใช้ การบดอัดและการหมุนเหวี่ยงแบบสั่นสะเทือนคอนกรีต.

ชั้นวางสายเหนือศีรษะที่รองรับแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 35 kV ทำจากคอนกรีตสั่นสะเทือนที่แรงดันไฟฟ้าสูงกว่า - จากคอนกรีตแบบหมุนเหวี่ยง

ข้าว. 1.4. การรองรับระดับกลางสำหรับเส้นเหนือศีรษะ

ส่วนรองรับเหล็กมีความแข็งแรงเชิงกลสูงและอายุการใช้งานยาวนาน ส่วนรองรับเหล่านี้ประกอบจากแต่ละองค์ประกอบโดยใช้การเชื่อมต่อแบบเชื่อมและแบบเกลียว ดังนั้นจึงสามารถสร้างส่วนรองรับได้เกือบทุกแบบ (รูปที่ 1.4d) ต่างจากตัวรองรับที่ทำจากไม้และคอนกรีตเสริมเหล็ก มีการติดตั้งตัวรองรับโลหะบนฐานคอนกรีตเสริมเหล็ก 1

ฐานเหล็กมีราคาแพง นอกจากนี้เหล็กยังไวต่อการกัดกร่อนอีกด้วย เพื่อเพิ่มอายุการใช้งานของส่วนรองรับให้เคลือบด้วยสารป้องกันการกัดกร่อนและทาสี การชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนของตัวรองรับเหล็กมีประสิทธิภาพมากในการป้องกันการกัดกร่อน

รองรับโลหะผสมอลูมิเนียม มีประสิทธิภาพในการก่อสร้างเส้นเหนือศีรษะในสภาพเส้นทางที่เข้าถึงยาก เนื่องจากอะลูมิเนียมทนทานต่อการกัดกร่อน ส่วนรองรับเหล่านี้จึงไม่จำเป็นต้องเคลือบสารป้องกันการกัดกร่อน อย่างไรก็ตามอลูมิเนียมที่มีราคาสูงจะจำกัดความเป็นไปได้ในการใช้ตัวรองรับดังกล่าวอย่างมาก

เมื่อผ่านดินแดนบางแห่ง สายการบินสามารถเปลี่ยนทิศทางและข้ามวิศวกรรมต่างๆ ได้

โครงสร้างและสิ่งกีดขวางทางธรรมชาติเชื่อมต่อกับบัสของสวิตช์เกียร์ของสถานีย่อย ในรูป รูปที่ 1.5 แสดงมุมมองด้านบนของส่วนของเส้นทางเส้นเหนือศีรษะ จากรูปนี้จะเห็นได้ว่าส่วนรองรับที่แตกต่างกันทำงานภายใต้สภาวะที่แตกต่างกัน ดังนั้นจึงต้องมีการออกแบบที่แตกต่างกัน ตามการออกแบบ การสนับสนุนแบ่งออกเป็น:

สำหรับระดับกลาง(รองรับ 2, 3, 7) ติดตั้งบนส่วนตรงของเส้นเหนือศีรษะ

มุม (รองรับ 4) ติดตั้งที่ทางเลี้ยวของเส้นทางเส้นเหนือศีรษะ สิ้นสุด (รองรับ 1 และ 8) ติดตั้งที่จุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของเส้นค่าใช้จ่าย หัวต่อหัวเลี้ยว (รองรับ 5 และ 6) ติดตั้งในช่วง

จุดตัดของเส้นเหนือศีรษะกับโครงสร้างทางวิศวกรรมใดๆ เช่น ทางรถไฟ

ข้าว. 1.5. ส่วนของเส้นทางสายเหนือศีรษะ

ส่วนรองรับระดับกลางได้รับการออกแบบมาเพื่อรองรับสายไฟบนส่วนตรงของเส้นเหนือศีรษะ สายไฟที่มีการรองรับเหล่านี้ไม่มีการเชื่อมต่อที่แน่นหนาเนื่องจากมีการยึดให้แน่นโดยใช้มาลัยรองรับของฉนวน อุปกรณ์รองรับเหล่านี้ขึ้นอยู่กับแรงโน้มถ่วงของสายไฟ เคเบิล มาลัยฉนวน น้ำแข็ง รวมถึงแรงลม ตัวอย่างของส่วนรองรับระดับกลางแสดงไว้ในรูปที่ 1 1.4.

ส่วนรองรับส่วนปลายยังได้รับผลกระทบจากแรงโน้มถ่วง T ของสายไฟและสายเคเบิลที่พุ่งไปตามแนวเส้น (รูปที่ 1.5) ส่วนรองรับมุมยังได้รับผลกระทบเพิ่มเติมจากแรงโน้มถ่วง T ของสายไฟและสายเคเบิลซึ่งพุ่งไปตามแนวเส้นแบ่งครึ่งของมุมการหมุนของเส้นเหนือศีรษะ

การรองรับการเปลี่ยนผ่านในการทำงานปกติของเส้นเหนือศีรษะทำหน้าที่เป็นตัวรองรับระดับกลาง อุปกรณ์รองรับเหล่านี้จะรับแรงดึงของสายไฟและสายเคเบิลเมื่อขาดในช่วงที่อยู่ติดกัน และกำจัดการหย่อนคล้อยของสายไฟในช่วงข้ามที่ยอมรับไม่ได้

ส่วนรองรับส่วนปลาย มุม และส่วนเปลี่ยนผ่านจะต้องมีความแข็งแกร่งเพียงพอ และต้องไม่เบี่ยงเบนไปจากแนวตั้ง

ตำแหน่งเมื่อสัมผัสกับแรงโน้มถ่วงของสายไฟและสายเคเบิล ส่วนรองรับดังกล่าวทำขึ้นในรูปแบบของโครงถักเชิงพื้นที่แบบแข็งหรือใช้สายรัดแบบพิเศษและเรียกว่า สมอสนับสนุน. สายไฟที่มีการรองรับพุกนั้นมีการเชื่อมต่อที่แน่นหนาเนื่องจากถูกยึดโดยใช้มาลัยแรงดึงของฉนวน

ข้าว. 1.6. มุมจุดยึดรองรับเส้นเหนือศีรษะ

ส่วนรองรับพุกที่ทำจากไม้จะทำเป็นรูปตัว A ที่แรงดันไฟฟ้าสูงถึง 10 kV และเป็นรูป AP ที่แรงดันไฟฟ้าสูงกว่า ส่วนรองรับพุกคอนกรีตเสริมเหล็กมีสายรัดพิเศษ (รูปที่ 1.6, a) ส่วนรองรับพุกโลหะมีฐานที่กว้างกว่า (ส่วนล่าง) มากกว่าส่วนรองรับระดับกลาง (รูปที่ 1.6b)

ขึ้นอยู่กับจำนวนสายไฟที่แขวนอยู่บนฐานรองรับเดียว รองรับโซ่เดี่ยวและโซ่คู่. สายไฟสามเส้น (วงจรสามเฟสหนึ่งวงจร) ถูกแขวนไว้บนตัวรองรับวงจรเดียว และสายไฟหกเส้น (วงจรสามเฟสสองวงจร) บนตัวรองรับวงจรคู่ ส่วนรองรับแบบโซ่เดี่ยวแสดงไว้ในรูปที่ 1 1.4,a,b,d และรูป 1.6,ก; โซ่คู่ - ในรูป 1.4,ค และรูป 1.6 ข.

การสนับสนุนแบบโซ่คู่มีราคาถูกกว่าสองห่วงโซ่เดียว ความน่าเชื่อถือของการส่งกำลังผ่านสายไฟฟ้าสองวงจรนั้นต่ำกว่าสายไฟฟ้าวงจรเดียวเล็กน้อยเล็กน้อย

ไม้รองรับโซ่คู่ไม่ได้ผลิตขึ้นมา รองรับสายเหนือศีรษะที่มีแรงดันไฟฟ้า 330 kV และสูงกว่าผลิตขึ้นเฉพาะในการออกแบบวงจรเดียวโดยจัดเรียงสายไฟในแนวนอน (รูปที่ 1.7) ส่วนรองรับดังกล่าวทำเป็นรูปตัวยู (พอร์ทัล) หรือรูปตัววีพร้อมสายรัดสายเคเบิล

ข้าว. 1.7. รองรับสายเหนือศีรษะที่มีแรงดันไฟฟ้า 330 kV ขึ้นไป

ในบรรดาการรองรับเส้นเหนือศีรษะการรองรับที่มี การออกแบบพิเศษสิ่งเหล่านี้คือการสนับสนุนสาขาการยกระดับและการขนย้าย ส่วนรองรับแยกได้รับการออกแบบสำหรับการส่งกำลังไฟฟ้าขั้นกลางจากสายเหนือศีรษะ ส่วนรองรับแบบยกจะถูกติดตั้งในช่วงขนาดใหญ่ เช่น เมื่อข้ามแม่น้ำที่กว้างใหญ่ บน ขนย้ายส่วนรองรับจะดำเนินการขนย้ายสายไฟ

การจัดเรียงสายไฟที่ไม่สมมาตรบนส่วนรองรับที่มีเส้นเหนือศีรษะยาวทำให้เกิดความไม่สมดุลของแรงดันไฟฟ้าเฟส การปรับสมดุลเฟสโดยการเปลี่ยนตำแหน่งสัมพัทธ์ของสายไฟบนส่วนรองรับเรียกว่าการขนย้าย การขนย้ายมีไว้สำหรับเส้นเหนือศีรษะที่มีแรงดันไฟฟ้า 110 kV และสูงกว่าที่มีความยาวมากกว่า 100 กม. และดำเนินการโดยใช้การรองรับการขนย้ายแบบพิเศษ ลวดของแต่ละเฟสจะผ่านหนึ่งในสามของความยาวของเส้นเหนือศีรษะในที่เดียว ที่สองในสามในที่อื่น และที่สามในอันดับที่สาม การเคลื่อนตัวของสายไฟนี้เรียกว่าวงจรการขนย้ายโดยสมบูรณ์

เส้นค่าโสหุ้ย (OL)ทำหน้าที่ส่งกระแสไฟฟ้าผ่านสายไฟที่วางในที่โล่งและยึดกับส่วนรองรับพิเศษหรือโครงยึดของโครงสร้างทางวิศวกรรมโดยใช้ฉนวนและข้อต่อ องค์ประกอบโครงสร้างหลักของเส้นเหนือศีรษะ ได้แก่ สายไฟ สายเคเบิลป้องกัน ส่วนรองรับ ฉนวน และข้อต่อเชิงเส้น ในสภาพแวดล้อมในเมือง เส้นค่าโสหุ้ยจะแพร่หลายมากที่สุดในเขตชานเมือง เช่นเดียวกับในพื้นที่ที่มีอาคารสูงถึงห้าชั้น องค์ประกอบของเส้นเหนือศีรษะต้องมีความแข็งแรงเชิงกลเพียงพอ ดังนั้นเมื่อออกแบบนอกเหนือจากองค์ประกอบทางไฟฟ้าแล้ว การคำนวณทางกลยังทำเพื่อกำหนดไม่เพียงแต่วัสดุและหน้าตัดของสายไฟเท่านั้น แต่ยังรวมถึงประเภทของฉนวนและตัวรองรับด้วย ระยะห่างระหว่างสายไฟและส่วนรองรับ ฯลฯ

ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์และสถานที่ติดตั้ง การสนับสนุนประเภทต่อไปนี้มีความโดดเด่น:

สื่อกลาง ออกแบบมาเพื่อรองรับสายไฟบนส่วนที่เป็นเส้นตรง ระยะห่างระหว่างส่วนรองรับ (ช่วง) คือ 35-45 ม. สำหรับแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 1,000 V และประมาณ 60 ม. สำหรับแรงดันไฟฟ้า 6-10 kV สายไฟถูกยึดไว้ที่นี่โดยใช้ฉนวนพิน (ไม่แน่น)

พุกมีการออกแบบที่แข็งและทนทานมากขึ้นเพื่อดูดซับแรงตามยาวจากความตึงตามเส้นลวดและส่วนรองรับ (ในกรณีที่เกิดการแตกหัก) ของเส้นลวดทั้งหมดที่เหลืออยู่ในช่วงพุกพุก ส่วนรองรับเหล่านี้ยังได้รับการติดตั้งบนส่วนทางตรงของเส้นทาง (ด้วยระยะประมาณ 250 ม. สำหรับแรงดันไฟฟ้า 6-10 kV) และที่ทางแยกที่มีโครงสร้างต่างๆ สายไฟถูกยึดเข้ากับจุดยึดอย่างแน่นหนากับจี้หรือลูกถ้วย

เทอร์มินัลติดตั้งที่จุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของบรรทัด เป็นประเภทของพุกที่รองรับและต้องทนต่อความตึงของสายไฟทางเดียวคงที่

เชิงมุมติดตั้งในบริเวณที่ทิศทางของเส้นทางเปลี่ยนไป ส่วนรองรับเหล่านี้เสริมด้วยเสาหรือเหล็กค้ำยันโลหะ

พิเศษหรือเฉพาะกาล ติดตั้งที่จุดตัดของเส้นเหนือศีรษะที่มีโครงสร้างหรือสิ่งกีดขวาง (แม่น้ำ ทางรถไฟ ฯลฯ) แตกต่างจากส่วนรองรับอื่น ๆ ของความสูงหรือการออกแบบของเส้นที่กำหนด

ไม้ โลหะ หรือคอนกรีตเสริมเหล็กใช้เพื่อรองรับ

รองรับไม้สามารถ: ขึ้นอยู่กับการออกแบบ:

เดี่ยว;

รูปตัว A ประกอบด้วยเสาสองเสาบรรจบกันที่ด้านบนและแยกออกจากฐาน

มีสามขา ประกอบด้วยเสาสามต้นบรรจบกันที่ด้านบนและแยกออกจากฐาน

รูปตัวยูประกอบด้วยชั้นวางสองชั้นที่เชื่อมต่อกันที่ด้านบนด้วยคานขวางแนวนอน

รูป AP ประกอบด้วยส่วนรองรับรูปตัว A สองตัวที่เชื่อมต่อกันด้วยครอสอาร์มแนวนอน

คอมโพสิตประกอบด้วยขาตั้งและสิ่งที่แนบมา (ลูกเลี้ยง) ติดกับผ้าพันแผลที่ทำจากลวดเหล็ก

เพื่อเพิ่มอายุการใช้งาน ไม้รองรับจะถูกชุบด้วยน้ำยาฆ่าเชื้อ ซึ่งจะทำให้กระบวนการสลายตัวของไม้ช้าลงอย่างมาก ในการดำเนินการ การรักษาด้วยน้ำยาฆ่าเชื้อจะดำเนินการโดยใช้ผ้าพันแผลน้ำยาฆ่าเชื้อในสถานที่ที่มีแนวโน้มที่จะเน่าเปื่อยโดยใช้น้ำยาฆ่าเชื้อทากับรอยแตกข้อต่อและบาดแผลทั้งหมด

ส่วนรองรับโลหะทำจากท่อหรือเหล็กโปรไฟล์คอนกรีตเสริมเหล็ก - ในรูปแบบของเสากลมกลวงหรือสี่เหลี่ยมโดยมีส่วนตัดขวางลดลงไปที่ด้านบนของส่วนรองรับ

ฉนวนและตะขอใช้เพื่อยึดสายไฟเหนือศีรษะเพื่อรองรับ และใช้ฉนวนและหมุดเพื่อยึดเข้ากับแนวขวาง ลูกถ้วยอาจเป็นพอร์ซเลนหรือแก้ว หมุดหรือแขวน (ในตำแหน่งที่ยึดสมอ) (รูปที่ 1, a-c) ขันสกรูเข้ากับตะขอหรือหมุดอย่างแน่นหนาโดยใช้ฝาโพลีเอทิลีนชนิดพิเศษหรือตัวพ่วงที่ชุบด้วยตะกั่วสีแดงหรือน้ำมันสำหรับทำให้แห้ง

ภาพที่ 1. เอ - พิน 6-10 kV; ข - พิน 35 kV; ค - ระงับ; g, d - แท่งโพลีเมอร์

ฉนวนสายเหนือศีรษะทำจากพอร์ซเลนหรือกระจกนิรภัย - วัสดุที่มีความแข็งแรงทางกลและไฟฟ้าสูงและทนต่อสภาพดินฟ้าอากาศ ข้อได้เปรียบที่สำคัญของฉนวนแก้วคือหากได้รับความเสียหาย กระจกนิรภัยจะแตกละเอียด ช่วยให้ค้นหาตำแหน่งของฉนวนที่เสียหายในสายการผลิตได้ง่ายขึ้น

ตามการออกแบบ ลูกถ้วยไฟฟ้าจะแบ่งออกเป็นขาพินและจี้

พินฉนวนใช้กับสายที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 1 kV, 6-10 kV และไม่ค่อยมี 35 kV (รูปที่ 1, a, b) ติดกับส่วนรองรับโดยใช้ตะขอหรือหมุด

ฉนวนแขวนลอย (รูปที่ 1, c) ใช้กับเส้นเหนือศีรษะที่มีแรงดันไฟฟ้า 35 kV ขึ้นไป ประกอบด้วยชิ้นส่วนฉนวนพอร์ซเลนหรือแก้ว 1 ฝาครอบทำจากเหล็กหล่ออ่อน 2 แท่งโลหะ 3 และสารยึดเกาะซีเมนต์ 4 ฉนวนที่ถูกระงับจะประกอบเป็นมาลัยซึ่งสามารถรองรับ (บนส่วนรองรับระดับกลาง) หรือแรงดึง (บน รองรับจุดยึด) จำนวนฉนวนในพวงมาลัยถูกกำหนดโดยแรงดันไฟฟ้าของสาย 35 kV - ฉนวน 3-4, 110 kV - 6-8

ใช้ฉนวนโพลีเมอร์ด้วย (รูปที่ 1, d) เป็นองค์ประกอบแท่งที่ทำจากไฟเบอร์กลาสซึ่งมีการเคลือบป้องกันด้วยซี่โครงที่ทำจากฟลูออโรเรซิ่นหรือยางซิลิโคน:

สายไฟเหนือศีรษะจำเป็นต้องมีความแข็งแรงทางกลเพียงพอ อาจเป็นสายเดี่ยวหรือหลายสายก็ได้ ลวดเหล็กเส้นเดี่ยวใช้สำหรับสายที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 1,000 V เท่านั้น ลวดตีเกลียวที่ทำจากเหล็ก โลหะคู่ อลูมิเนียม และโลหะผสมได้รับความนิยมแพร่หลายเนื่องจากมีความแข็งแรงทางกลและความยืดหยุ่นเพิ่มขึ้น ส่วนใหญ่แล้วบนเส้นเหนือศีรษะที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 6-10 kV จะใช้ลวดอลูมิเนียมควั่นเกรด A และลวดเหล็กชุบสังกะสีเกรด PS

ลวดเหล็กอลูมิเนียม (รูปที่ 2, c) ใช้กับเส้นเหนือศีรษะที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงกว่า 1 kV ผลิตขึ้นโดยใช้อัตราส่วนส่วนต่างๆ ของอะลูมิเนียมและชิ้นส่วนเหล็ก ยิ่งอัตราส่วนนี้ต่ำลง ความแข็งแรงทางกลของเส้นลวดก็จะยิ่งสูงขึ้น ดังนั้นจึงใช้ในพื้นที่ที่มีสภาพภูมิอากาศที่รุนแรงมากขึ้น (ที่มีกำแพงน้ำแข็งหนาขึ้น) เกรดของลวดเหล็ก-อะลูมิเนียม ระบุถึงหน้าตัดของชิ้นส่วนอลูมิเนียมและเหล็กกล้า เช่น AC 95/16

รูปที่ 2. เอ - มุมมองทั่วไปของลวดตีเกลียว; b - หน้าตัดของลวดอลูมิเนียม c - หน้าตัดของลวดเหล็ก - อลูมิเนียม

สายไฟที่ทำจากโลหะผสมอลูมิเนียม (AN - ไม่ผ่านการอบด้วยความร้อน, AZh - ผ่านการอบด้วยความร้อน) มีความแข็งแรงเชิงกลมากกว่าและมีค่าการนำไฟฟ้าเกือบเท่ากันเมื่อเปรียบเทียบกับโลหะผสมอลูมิเนียม ใช้กับเส้นเหนือศีรษะที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงกว่า 1 kV ในพื้นที่ที่มีความหนาของผนังน้ำแข็งไม่เกิน 20 มม.

สายไฟถูกจัดเรียงในรูปแบบต่างๆ บนเส้นวงจรเดียวมักจะจัดเรียงเป็นรูปสามเหลี่ยม

ปัจจุบันมีการใช้สายฉนวนที่รองรับตัวเอง (SIP) ที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 10 kV กันอย่างแพร่หลาย ในสาย 380 V สายไฟประกอบด้วยสายไฟไม่มีฉนวนพาหะ ซึ่งเป็นสายกลาง สายไฟเชิงเส้นหุ้มฉนวน 3 เส้น และสายไฟส่องสว่างกลางแจ้งหุ้มฉนวน 1 เส้น สายไฟหุ้มฉนวนเชิงเส้นพันรอบเส้นลวดที่เป็นกลางที่รองรับ ลวดรองรับเป็นเหล็ก-อลูมิเนียม และลวดเชิงเส้นเป็นอลูมิเนียม ส่วนหลังถูกหุ้มด้วยลวดโพลีเอทิลีน (ชนิด APV) ทนความร้อน (เชื่อมโยงข้าม) ทนความร้อนได้ ข้อดีของเส้นเหนือศีรษะที่มีสายไฟหุ้มฉนวนเหนือเส้นที่มีสายไฟเปลือย ได้แก่ การไม่มีฉนวนบนส่วนรองรับ การใช้ความสูงของส่วนรองรับสูงสุดสำหรับสายแขวน ไม่จำเป็นต้องตัดแต่งต้นไม้บริเวณแนวเส้น

สำหรับสาขาจากสายที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 1,000 V ถึงอินพุตในอาคาร จะใช้สายหุ้มฉนวนของแบรนด์ APR หรือ AVT พวกเขามีสายเคเบิลเหล็กรับน้ำหนักและฉนวนที่ทนต่อสภาพอากาศ

สายไฟถูกยึดเพื่อรองรับด้วยวิธีต่างๆ ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของฉนวน บนส่วนรองรับระดับกลาง สายไฟจะติดอยู่กับฉนวนพินด้วยที่หนีบหรือลวดผูกที่ทำจากวัสดุชนิดเดียวกับลวดและส่วนหลังไม่ควรมีส่วนโค้งที่จุดยึด สายไฟที่อยู่บนหัวของฉนวนจะถูกยึดด้วยสายรัดศีรษะและที่คอของฉนวนด้วยสายรัดด้านข้าง

บนส่วนรองรับจุดยึดมุมและปลายสายไฟที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 1,000 V จะถูกยึดโดยการบิดสายไฟด้วยสิ่งที่เรียกว่า "ปลั๊ก" สายไฟที่มีแรงดันไฟฟ้า 6-10 kV จะถูกยึดด้วยห่วง ที่จุดยึดและจุดรองรับมุม ที่จุดข้ามทางรถไฟ ทางรถวิ่ง รางรถราง และที่ทางแยกที่มีสายไฟฟ้าและการสื่อสารต่างๆ จะใช้สายไฟแบบแขวนสองชั้น

สายไฟเชื่อมต่อกันโดยใช้แคลมป์ดาย ขั้วต่อทรงรีแบบจีบ ขั้วต่อทรงรี หรืออุปกรณ์พิเศษแบบบิดเกลียว ในบางกรณีการเชื่อมจะใช้คาร์ทริดจ์เทอร์ไมต์และอุปกรณ์พิเศษ สำหรับลวดเหล็กแข็ง สามารถใช้การเชื่อมแบบตักโดยใช้หม้อแปลงขนาดเล็กได้ ในช่วงระหว่างส่วนรองรับ ไม่อนุญาตให้มีการเชื่อมต่อด้วยลวดมากกว่าสองเส้น และในช่วงที่เส้นเหนือศีรษะตัดกับโครงสร้างต่าง ๆ ไม่อนุญาตให้มีการเชื่อมต่อด้วยลวด บนส่วนรองรับต้องทำการเชื่อมต่อในลักษณะที่ไม่เกิดความเครียดทางกล

อุปกรณ์เชิงเส้นตรงใช้สำหรับยึดสายไฟเข้ากับฉนวนและฉนวนเพื่อรองรับและแบ่งออกเป็นประเภทหลัก ๆ ดังต่อไปนี้: แคลมป์, ข้อต่อข้อต่อ, ขั้วต่อ ฯลฯ

ที่หนีบใช้สำหรับยึดสายไฟและสายเคเบิลและติดไว้กับมาลัยฉนวนและแบ่งออกเป็นส่วนรองรับที่แขวนอยู่บนส่วนรองรับระดับกลางและแรงดึงซึ่งใช้กับส่วนรองรับแบบพุก (รูปที่ 3, a, b, c)

รูปที่ 3. เอ - แคลมป์รองรับ; b - แคลมป์ความตึงของสลักเกลียว; c - แคลมป์ความตึงเครียดแบบกด; d - รองรับพวงมาลัยของฉนวน; d - ตัวเว้นระยะ; e - ขั้วต่อวงรี; g - ขั้วต่อแบบกด

อุปกรณ์ข้อต่อได้รับการออกแบบสำหรับแขวนมาลัยบนส่วนรองรับและเชื่อมต่อมาลัยหลายสายเข้าด้วยกัน รวมถึงขายึด ต่างหู หู และแขนโยก วงเล็บใช้สำหรับยึดพวงมาลัยเข้ากับคานรองรับ พวงมาลัยรองรับ (รูปที่ 3, d) ได้รับการแก้ไขบนการเคลื่อนที่ของส่วนรองรับระดับกลางโดยใช้ต่างหู 1 ซึ่งอีกด้านหนึ่งถูกสอดเข้าไปในฝาครอบของฉนวนกันสะเทือนด้านบน 2 ใช้ตาไก่ 3 เพื่อติดพวงมาลัยที่รองรับ แคลมป์ 4 ไปที่ฉนวนด้านล่าง

ตัวเชื่อมต่อใช้สำหรับเชื่อมต่อแต่ละส่วนของสายไฟ มีลักษณะเป็นรูปวงรีและกดทับ ในตัวเชื่อมต่อรูปไข่ สายไฟมีทั้งแบบจีบหรือบิด (รูปที่ 3, e) ขั้วต่อแบบกด (รูปที่ 3, g) ใช้สำหรับเชื่อมต่อสายไฟหน้าตัดขนาดใหญ่ ในสายไฟเหล็ก-อะลูมิเนียม ชิ้นส่วนเหล็กและอะลูมิเนียมจะถูกจีบแยกกัน

สายเคเบิล พร้อมด้วยช่องว่างประกายไฟ อุปกรณ์ป้องกันและอุปกรณ์สายดิน ทำหน้าที่ป้องกันสายไฟจากไฟกระชากจากฟ้าผ่า พวกมันถูกแขวนไว้เหนือสายไฟเฟสบนเส้นเหนือศีรษะที่มีแรงดันไฟฟ้า 35 kV และสูงกว่า ขึ้นอยู่กับพื้นที่ที่เกิดฟ้าผ่าและวัสดุของตัวรองรับซึ่งควบคุมโดย "กฎสำหรับการก่อสร้างการติดตั้งระบบไฟฟ้า" สายป้องกันฟ้าผ่ามักทำจากเหล็ก แต่เมื่อใช้เป็นช่องสื่อสารความถี่สูงกลับทำจากเหล็กและอลูมิเนียม สำหรับสาย 35-110 kV สายเคเบิลจะถูกยึดเข้ากับโลหะและคอนกรีตเสริมเหล็กรองรับกลางโดยไม่มีฉนวนสายเคเบิล

เพื่อป้องกันฟ้าผ่าในส่วนแรงดันไฟฟ้าเกินของเส้นเหนือศีรษะที่มีระดับฉนวนต่ำกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับส่วนที่เหลือของเส้น จึงมีการใช้ตัวจับแบบท่อ

บนเส้นเหนือศีรษะ สิ่งรองรับที่เป็นโลหะและคอนกรีตเสริมเหล็กทั้งหมดซึ่งมีการติดตั้งสายเคเบิลป้องกันฟ้าผ่าหรืออุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าอื่น ๆ (อุปกรณ์ดักจับ ช่องว่างประกายไฟ) ของสาย 6-35 kV จะถูกติดตั้งลงกราวด์ ในสายที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 1 kV โดยมีสายดินที่เป็นกลางอย่างแน่นหนา ตะขอและหมุดของสายเฟสที่ติดตั้งบนตัวรองรับคอนกรีตเสริมเหล็ก รวมถึงข้อต่อของตัวรองรับเหล่านี้จะต้องเชื่อมต่อกับสายที่เป็นกลาง