架空电力线电线电缆

架空电力线电线电缆航空线路 电力传输 1000V以上电压,使用裸电线电缆。在室外,它们暴露在大气(风、冰、温度变化)和周围空气中的有害杂质(化工厂产生的硫磺气体、海盐)中,因此必须具有足够的机械强度和耐腐蚀(生锈)。

目前,钢铝导线在架空线路中的应用最为广泛。

以前,架空线路使用铜线,现在使用铝、钢-铝和钢,在某些情况下,还使用特殊铝合金的电线——镨等。防雷电缆通常由钢制成。

它们以设计区分:

架空线导体a) 一种金属的多芯导体,由 7 根(取决于导体的横截面)组成; 19 和 37 分开的电线绞合在一起(图 1,b);

b) 由一根实心线组成的单线导线(图 1,a);

c) 两种金属的绞合导体——钢和铝或钢和青铜。传统设计的钢铝导体(AC 类)由镀锌钢芯(单线或 7 或 19 根绞合线)组成,铝部件围绕钢芯,由 6 根、24 根或更多根线组成(图 1) ,°C)。

架空线导线结构:a——单线导线; b——绞合线; in - 钢铝线

米。 1、架空线路导线结构:a——单线导线; b——绞合导体; c——钢铝丝。

裸铝和钢铝导体的结构设计数据在 GOST 839-80 中。

也可以看看: 架空电力线的裸线结构

空气管路的选择需要考虑几个因素,其中最重要的因素之一是用电流长时间加热。电线的发热会限制架空线路的传输容量,导致电线腐蚀、机械强度损失、下垂增加等。导线的温度取决于架空线路的电流负载和天气条件。

电线的承载能力受天气条件的影响很大——风速、环境温度和太阳辐射,全年变化很大。

据说风速的变化比气温的变化具有更大的影响。与静态空气条件相比,速度为 0.6 m/s 的弱风可使电线的吞吐量增加 140%,而环境温度升高 10°C 则减少 10-15%。

铜线

我的电线由紧密拉制的铜线制成,具有低电阻 (r = 18.0 Ohm x mm2/km) 和良好的机械强度:最大抗拉强度 sp = 36 ... 40 kgf / mm2,成功抵抗大气影响和有害腐蚀空气中的杂质。

铜线标有字母 M 并加上导线的标称横截面。因此,标称横截面为 50 mm2 的铜线标有 M — 50。

目前,铜是一种稀缺且昂贵的材料,这就是为什么它实际上不用作架空电力线的导体。为了节省铜,铜、青铜和钢青铜导体在 1960 年代停产。

铝线

架空电力线铝线与铜线的不同之处在于质量小得多、比电阻略高(r = 28.7 ... 28.8 Ohm x mm2/km)且机械强度较低:sp = 15.6 kgf / mm2 — 对于 AT 类导体和 sp = 16 … 18 kgf / mm2 的 Atp 线。

铝线主要用于本地网络。这些电线的低机械强度不允许高电压。为了避免大箭头并确保必要的 PUE 到地面的线的最小尺寸,有必要减少支架之间的距离,这增加了线的成本。

为了增加铝线的机械强度,它们由多股硬拉线制成。铝线对大气影响有很好的耐受性,不能承受空气中有害杂质的影响。

因此,建在靠近海边、盐湖和化工厂的架空线路推荐使用AKP牌防腐蚀铝导线(铝材耐腐蚀,导线间填充中性油脂)。铝导体用字母 A 加上导体的标称横截面进行标记。

钢丝

钢丝具有很高的机械强度:最大断裂强度sp = 55 ... 70 kgf / mm2 ... 钢丝有单丝或多丝。

钢丝的电阻远高于铝,在交流网络中,它取决于流过钢丝的电流量。当传输相对较低的功率时,当用铝线建造线路的利润较低时,钢线用于电压高达 10 kV 的本地网络。

钢丝和电缆的一个显着缺点是它们容易腐蚀。为了减少腐蚀,电线被镀锌。有两种品牌的绞合钢丝可供选择:PS(钢丝)和 PMS(铜钢丝)。 PS线材的加铜量高达0.2%,PSO线材的直径为3; 3.5; 5 毫米。钢制多线防雷电缆生产等级为S-35、S-50和S-70。

钢铝线

钢铝导体与相同截面的铝导体具有相同的电阻,因为在钢铝导体的电气计算中,由于钢部分的电导率与导体的铝部分。

结构钢丝构成钢铝线的内部,铝线构成外部。钢旨在增加机械强度,铝是导电部件。

对于钢铝线,由于铝和钢的热膨胀系数不同,因此会在线的铝部分产生额外的内应力。

必须对所有导体在年平均温度下进行强制性导线应力限制,以防止导体因振动而快速疲劳磨损。

实验确定,铝在 65°C 以上的温度下开始失去其强度特性。考虑到这一点,在选择钢铝线材的最高工作温度时,建议计划将铝的强度降低 12 — 15 %(即电线整体强度损失 7 — 8%))在整个使用寿命期间,大约相当于电线在 90°C 的温度下连续运行 50 年。应该注意的是由于电线的短期紧急过载造成的机械强度总损失不超过 1%。

生产以下品牌的钢铝线(GOST 839-80):

喇叭线AC - 由芯线组成的电线 - 镀锌钢丝和一层或多层铝丝外层。该电线适用于铺设在陆地上,但空气中含有有害化合物的污染地区除外;

INQUIRY, ASKP — 类似于 AC 品牌电线,但钢芯 (C) 或整根电线 (P) 充满油脂,可抵消电线腐蚀的发生。设计用于沿海、盐湖和空气污染的工业区敷设;

ASK — 与 ASK 线相同,但具有带塑料护套的钢芯绝缘。在导线的标记中,字母A后可能有字母P,表示该导线增加了机械强度(如APSK)。

各品牌钢铝线生产的线材铝部分截面与钢芯截面的比例不同:6.0 ... 6.16以内-用于线材在介质中的运行机械负载条件; 4.29 ... 4.39 — 增强强度; 0.65 … 1.46 — 特别增强的强度:7.71 … 8.03 — 轻型结构和 12.22 … 18.09 — 特别轻。

冰墙厚度不超过20mm地区的新建和改建线路采用轻型导线。冰壁厚度大于20mm的区域推荐使用加强型钢铝导线。特殊的强线用于通过水域和工程结构进行长距离穿越。

为了更完整地表征钢铝导体,导体的标称横截面和钢芯的横截面被输入到电线品牌名称中,例如:AC-150/24 或 ASKS-150 /34。

阿尔德雷电线

Aldry 线的电阻与铝线大致相同,但机械强度更高。 Aldry 是一种铝合金,含有少量铁 («0.2%)、镁 (» 0.7%) 和硅 («0.8%);在耐腐蚀性方面,它与铝相当。 Aldrey 电线的缺点是它们的抗振性低。

架空线用钢铝线

架空线的位置

架空线支架上的导线可以不同方式放置:在单回路线路上——三角形或水平;在带有双链的线上——反向树或六边形(以“桶”的形式)。

三角形排列的电线(图 2,a)用于电压高达 20 kV 的线路,包括电压为 35 ... 330 kV 且带有金属和钢筋混凝土支架的线路。

电线的水平布置(图 2,b)将用于带木支架的 35 ... 220 kV 线路。从工作条件的角度来看,这种钢丝布置是最好的,因为它允许使用较低的支撑并排除在冰下降和钢丝舞过程中钢丝缠绕。

在具有两个值的线路上,电线要么采用反向树放置(图 2,c),这便于安装条件,但增加了支架的质量,需要悬挂两根保护电缆或六角形(图 2,G)。

后一种方法是优选的。建议用于电压为 35 ... 330 kV 的二值线路。

所有这些选项的特点是导线相对于彼此的不对称布置,这导致相的电气参数不同。对于这些参数的方程式,使用了线的换位,即线路不同部分上的导体相对于彼此的相互位置在支撑件上相继改变。在这种情况下,每相的导体在一处通过线路长度的三分之一,在另一处经过三分之一,在第三处经过第三处(图 3)。

支架上电线和保护电缆的布置: a - 带三角形; b——水平; c——反向树; d——六角形(桶形)。

米。 2. 支架上的电线和保护电缆布置: a — 带三角形; b——水平; c——反向树; d——六角形(桶形)。

单线线路换位方案

米。 3…单线线路换位方案。

架空线路机械部分的计算是根据风速的重复性和导线上的冰墙厚度进行的,满足了某类架空线路的可靠性和资本化要求。

不同等级的架空线路,在穿越同一地形时,尤其是在同一路线上,必须针对不同的风和冰载荷进行设计。

架空电力线路防雷电缆

防雷电缆悬挂在电线上方,以保护它们免受大气浪涌的影响。电压低于220kV的线路,电缆只挂在变电站的入口处。这降低了变电站附近电线重叠的可能性。 220kV及以上电压线路,电缆全线悬空。通常使用钢丝绳。

以前,所有额定电压的线路电缆都在每个支架上紧密接地。运行经验表明,电流出现在接地系统——电缆——支架的闭合电路中。它们是由于电磁感应在电缆中感应出的 EMF 作用而产生的。同时,在许多情况下,反复接地的电缆会发生严重的功率损耗,尤其是在超高压线路中。

研究表明,通过将电导率更高的电缆(钢铝)悬挂在绝缘体上,电缆可以用作通信线和电流导体,为低功率消费者供电。

为了给线路提供足够的雷电保护,电缆必须通过火花隙接地。

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