Prijenos električne energije na velike udaljenosti. Na koje udaljenosti je efikasan prijenos električne energije? Prijenos električne energije putem daljinske komunikacije

Trenutno električnu energiju proizvode uglavnom moćne elektrane koje se nalaze daleko od potrošača.

Kao rezultat toga, postoji potreba da se prenosi na velike udaljenosti.

U principu, elektromagnetna energija se može prenositi od izvora do potrošača u ultravisokim frekvencijskim (mikrovalnim) i optičkim frekvencijskim rasponima. U tom obliku elektromagnetna energija sa Sunca dolazi na Zemlju. Spektar sunčevog zračenja kreće se od ekstremno niskih frekvencija, reda veličine nekoliko Herca, do ultraljubičastih, pa čak i rendgenskih frekvencija. Međutim, na sadašnjem nivou tehnološkog razvoja, prenošenje velikih količina električne energije kroz slobodan prostor je praktično teško. Stoga se danas električna energija prenosi preko otvorenih dalekovoda pomoću aluminijskih i bakrenih žica ili pomoću oklopljenih kablova.

Štaviše, u slučajevima kada se električna energija proizvodi na relativno niskim frekvencijama (50 ili 60 Hz), ekonomski je isplativije prenositi je pomoću visokonaponskih dalekovoda. Kao što je već napomenuto, u ovom slučaju se elektromagnetno polje širi u dielektriku koji okružuje metalnu žicu i samo mali dio energije prodire u žicu i troši se na njeno zagrijavanje. Za prijenos električne energije na velike udaljenosti trenutno se uglavnom koriste vodljivi kanali od metalnih aluminijskih ili bakrenih žica. U ovom slučaju se koriste i otvoreni nadzemni vodovi i oklopljeni podzemni kablovi. U oba slučaja, elektromagnetna energija je raspoređena u dielektriku koji okružuje provodnik i samo mali dio nje (djelići procenta) se gubi na zagrijavanje vodiča. Kada se koriste otvoreni provodnici, dio prenesene energije se zrači u slobodni prostor.

Energija koja se zrači u slobodni prostor je zanemarljiva (djelići procenta) ako je dužina dalekovoda znatno manja od polovine valne dužine od 6000 km na frekvenciji od 50 Hz i raste gotovo linearno kako se dužina dalekovoda povećava.

Kao što je gore navedeno, prijenos električne energije trenutno se obavlja naizmjeničnim naponom. To se objašnjava mogućnošću korištenja transformatora za promjenu veličine naizmjeničnog napona.

U praksi, elektromagnetno polje prodire u metal žica do dubine od nekoliko stotina nanometara. Općenito, količina gubitaka u žicama ovisi o snazi ​​prenesene električne energije, koncentraciji nečistoća u metalu žica i temperaturi. Naravno, što se žica više zagrijava, gubici su veći.

Stoga, što deblje žice moraju biti odabrane, to je veća snaga koja se prenosi kroz njih i više nečistoća u metalu žica. Oksidacija žica u vlažnom okruženju dovodi do stvaranja dielektričnog filma na njihovoj površini i prirodno povećava gubitke.

Ozbiljan problem pri korištenju otvorenih dalekovoda na velikim udaljenostima je povećanje gubitaka uzrokovanih povećanim zračenjem električne energije u slobodni prostor.

Mora se imati na umu da se pri prijenosu električne energije na jednosmjernu struju (na f = 0 Hz), elektromagnetno polje također širi duž žica brzinom bliskom brzini svjetlosti. Istovremeno, gubici energije zbog zračenja u slobodni prostor naglo su smanjeni. Gubici energije u žicama u ovom slučaju se praktički ne smanjuju. Mogu se značajno smanjiti upotrebom supravodnika. Međutim, prijenos energije pomoću supravodnika trenutno se uglavnom ne koristi, uglavnom zato što ih je potrebno ohladiti na vrlo niske temperature. U ovom slučaju, energija potrebna za hlađenje vodiča premašuje gubitke električne energije pri prijenosu kroz oklopljene žice.

Najvažniji zadatak koji energetski kompleks mora stalno rješavati je prijenos električne energije na daljinu. Dakle, na putu između elektrane i potrošača nužno postoje . U većini slučajeva koriste se nadzemni vodovi koji vode naizmjeničnu struju. Energija se proizvodi pomoću moćnih jedinica, a koriste je uglavnom slabi potrošači. Kako bi svi oni bili pokriveni električnom energijom, stvorena je moćna i opsežna struktura električnih mreža.

Karakteristike prijenosa snage

Glavni pokazatelj koji karakterizira prijenos snage je vrijednost njegove propusnosti. Predstavlja maksimalnu snagu koja se može prenijeti preko vodova, pod različitim graničnim uvjetima.

Prije svega, to su gubici pri zagrijavanju žica, gubici korone, uvjeti stabilnosti i drugi faktori. Osim toga, prenesena snaga naizmjenične struje ovisi o naponu i dužini. U tom smislu, povećanje napona može značajno povećati propusnost dalekovoda.

Postoje ograničenja za električne vodove koja se odnose na prenaponske i izolacijske mogućnosti. Da bi se povećala njihova produktivnost, vrše se poboljšanja dizajna i koriste se sve vrste kompenzacijskih uređaja.

Namjena i rad kompenzacijskih uređaja

Reaktivni parametri i reaktivna snaga u dalekovodima i potrošačima kompenziraju se posebnim uređajima. Svi ovi uređaji se postavljaju na među- i završnim trafostanicama. Kada se električna energija prenosi na daljinu, uz pomoć kompenzacijskih uređaja, povećava se kapacitet vodova i poboljšava njihov ukupni učinak.

Na primjer, reaktivna snaga se kompenzira pomoću električnih baterija kondenzatora povezanih poprečno. Također, prakticira se korištenje sinhronih motora i kompenzatora koji rade u preuzbuđenom režimu. Time je osigurana reaktivna snaga potrošača uz održavanje željene vrijednosti napona. Istovremeno se smanjuju gubici aktivne snage u pojedinim dijelovima električnih mreža. Uz pomoć kompenzacionih uređaja, napon u električnim sistemima se može automatski podešavati. Lokacije ugradnje i snaga ovih uređaja određuju se proračunom, na osnovu tehničkih i ekonomskih pokazatelja.

Poštivanje svih potrebnih uslova omogućava prenos električne energije do potrošača sa minimalnom snagom, u potrebnoj količini i sa proračunskom snagom.

Proces prenosa električne energije nije nas dugo iznenadio. Struja je toliko ušla u naše živote da je gotovo nemoguće za većinu nas zamisliti situaciju u kojoj je nema. Tokom proteklih decenija položeni su milioni kilometara žica. Trošak njihovog puštanja u rad i rada iznosi trilione rubalja. Ali zašto graditi duge dalekovode kada možete instalirati generator na svakom potrošaču? Postoji li veza između dužine dalekovoda i kvaliteta prenesene električne energije? Pokušaću da odgovorim na ova i druga pitanja.

Uredništvo PM

Žice i generatori

Zagovornici distribuirane proizvodnje vjeruju da je budućnost energije u korištenju malih proizvodnih uređaja od strane svakog potrošača. Možda mislite da nam tako poznati oslonci dalekovoda žive svoje posljednje dane. Pokušaću da branim „stare dame“ ​​dalekovoda i razmotrim prednosti koje energetski sistem dobija prilikom izgradnje dugih dalekovoda.

Prvo, transport električne energije direktno konkurira transportu goriva željeznicom, naftovodima i plinovodima. Ukoliko su udaljeni ili ih nema, izgradnja dalekovoda je jedino optimalno rješenje za opskrbu energijom.

Drugo, u elektrotehnici se velika pažnja poklanja redundanciji snage. Prema pravilima za projektovanje elektroenergetskih sistema, rezerva mora osigurati rad elektroenergetskog sistema u slučaju gubitka nekog od njegovih elemenata. Sada se ovaj princip zove “N-1”. Za dva izolovana sistema ukupna rezerva će biti veća nego za povezana, a manja rezerva znači manje novca utrošenog na skupu električnu opremu.

Treće, uštede se postižu kompetentnijim upravljanjem energetskim resursima. Nuklearne elektrane i hidroelektrane (sa izuzetkom male proizvodnje) se iz očiglednih razloga često nalaze daleko od velikih gradova i naselja. Bez dalekovoda, „mirni atom“ i hidroelektrična energija ne bi se koristili za predviđenu svrhu. Ekstenzivni elektroenergetski sistem takođe omogućava optimizaciju opterećenja drugih tipova elektrana. Ključ za optimizaciju je upravljanje redom preuzimanja. Prvo se pune elektrane sa jeftinijom proizvodnjom svakog kWh, zatim elektrane sa skupljim. Ne zaboravite na vremenske zone! Kada potrošnja energije dostigne vrhunac u Moskvi, ova brojka je niska u Jakutsku. Isporukom jeftine električne energije u različite vremenske zone, stabiliziramo opterećenje generatora i minimiziramo troškove proizvodnje električne energije.

Ne treba zaboraviti na krajnjeg potrošača – što više imamo mogućnosti da mu isporučimo električnu energiju iz različitih izvora, manja je vjerovatnoća da će mu se napajanje ikada prekinuti.

Nedostaci izgradnje ekstenzivne elektroenergetske mreže su: složeno dispečersko upravljanje, težak zadatak automatskog upravljanja i rada relejne zaštite, te potreba za dodatnom kontrolom i regulacijom frekvencije prenosive snage.

Međutim, uočeni nedostaci ne mogu nadoknaditi pozitivan efekat izgradnje ekstenzivnog energetskog sistema. Razvoj savremenih sistema upravljanja u vanrednim situacijama i kompjuterske tehnologije postepeno pojednostavljuju proces dispečerske kontrole i povećavaju pouzdanost elektroenergetskih mreža.

Konstantno ili varijabilno?

Postoje dva osnovna pristupa prijenosu električne energije - korištenjem naizmjenične ili jednosmjerne struje. Ne ulazeći u detalje, napominjemo da je za kratke udaljenosti mnogo efikasnije koristiti naizmjeničnu struju. Ali pri prijenosu električne energije na udaljenosti od preko 300 km, praktičnost korištenja naizmjenične struje više nije tako očigledna.

To je prvenstveno zbog valnih karakteristika prenošenog elektromagnetnog talasa. Za frekvenciju od 50 Hz, talasna dužina je približno 6000 km. Ispostavilo se da u zavisnosti od dužine dalekovoda postoje fizička ograničenja prenošene snage. Maksimalna snaga se može prenijeti preko dalekovoda dužine od oko 3000 km, što je polovina prenošene valne dužine. Inače, ista količina energije se prenosi preko dalekovoda koji su 10 puta kraći. Kod drugih veličina linija, jačina snage može doseći samo polovinu ove vrijednosti.

Godine 1968. SSSR je izveo jedinstven i do sada jedini eksperiment na svijetu za prijenos snage na udaljenosti od 2858 km. Sastavljena je shema umjetnog prijenosa, uključujući dionice Volgograd-Moskva-Kujbišev (sada Samara)-Čeljabinsk-Sverdlovsk (sada Jekaterinburg) na naponu od 500 kV. Eksperimentalno su potvrđena teorijske studije dugih linija.

Među rekorderima po dužini izdvajamo dalekovod od 2.200 km položen u Kini od istočne provincije Hami do grada Džengdžou (glavnog grada provincije Henan). Vrijedi napomenuti da je njegovo potpuno puštanje u rad predviđeno za 2014. godinu.

Također, ne zaboravite na mrežni napon. Joule-Lenzov zakon poznajemo još iz škole. P = I? R, koji postulira da gubitak električne energije zavisi od vrijednosti električne struje u žici i od materijala od kojeg je napravljena. Snaga koja se prenosi kroz dalekovode je proizvod struje i napona. Što je napon veći, to je niža struja u žici i samim tim manji je nivo gubitaka električne energije tokom prenosa. Otuda i posljedica: ako želimo prenositi električnu energiju na velike udaljenosti, potrebno je odabrati što veći napon.

Prilikom korištenja naizmjenične struje u dugim dalekovodima javlja se niz tehnoloških problema. Glavni problem je vezan za reaktivne parametre dalekovoda. Kapacitivna i induktivna reaktancija žica imaju značajan uticaj na gubitke napona i snage tokom prenosa; postoji potreba da se nivo napona održava na odgovarajućem nivou i nadoknadi reaktivnu komponentu, što prilično značajno povećava troškove polaganja kilometra žica. Visok napon prisiljava upotrebu više izolacijskih vijenaca, a također nameće ograničenja na poprečni presjek žice. Sve zajedno povećava ukupnu težinu cijele konstrukcije i povlači potrebu za korištenjem nosača dalekovoda koji su stabilniji i složenijeg dizajna.

Ovi problemi se mogu izbjeći korištenjem DC vodova. Žice koje se koriste u DC linijama su jeftinije i duže traju tokom rada zbog odsustva djelomičnih pražnjenja u izolaciji. Parametri prijenosa jalove snage nemaju značajan utjecaj na gubitke. Najefikasnije je prenositi snagu sa generatora preko DC vodova, jer je moguće odabrati optimalnu brzinu rotacije rotora generatora, čime se povećava efikasnost njegove upotrebe. Nedostaci korištenja DC vodova su visoka cijena ispravljača, invertera i raznih filtara za kompenzaciju neizbježnih viših harmonika pri pretvaranju AC u DC.

Ali što je strujna linija duža, to je efikasnije korištenje DC vodova. Postoji određena kritična dužina dalekovoda, što nam omogućava da procijenimo izvodljivost korištenja jednosmjerne struje, pod uslovom da su sve ostale jednake. Prema američkim istraživačima, za kablovske vodove učinak je primjetan na dužinama većim od 80 km, ali se ta vrijednost stalno smanjuje s razvojem tehnologije i smanjenjem cijene potrebnih komponenti.

Najduža DC linija na svijetu ponovo se nalazi u Kini. Povezuje hidroelektranu Xiangjiaba Dam sa Šangajem. Njegova dužina je skoro 2000 km sa naponom od 800 kV. Dosta DC linija se nalazi u Evropi. U Rusiji posebno možemo izdvojiti Vyborg DC insertion, koji povezuje Rusiju i Finsku, i Volgograd-Donbass visokonaponski DC vod dužine od skoro 500 km i napona od 400 kV.

Hladne žice

Temeljno novi pristup prijenosu električne energije otkriva fenomen supravodljivosti. Podsjetimo da gubitak električne energije u žici ovisi, osim napona, i od materijala žice. Superprovodljivi materijali imaju gotovo nultu otpornost, što teoretski omogućava da se električna energija prenosi na velike udaljenosti bez gubitaka. Nedostatak korištenja ove tehnologije je potreba za stalnim hlađenjem linije, što ponekad dovodi do činjenice da cijena rashladnog sistema značajno premašuje gubitak električne energije pri korištenju konvencionalnog nesuperprovodljivog materijala. Tipičan dizajn takvog dalekovoda sastoji se od nekoliko krugova: žice koja je zatvorena u kućište s tekućim helijumom, kućište od tekućeg dušika koje ih okružuje i manje egzotična toplinska izolacija s vanjske strane. Dizajn takvih linija provodi se svakodnevno, ali praktična implementacija nije uvijek postignuta. Najuspješnijim projektom se može smatrati linija koju je izgradio American Superconductor u New Yorku, a najambiciozniji je dalekovod u Koreji, u dužini od oko 3.000 km.

Zbogom žice!

Ideja da se žice uopće ne koriste za prijenos električne energije nastala je dosta davno. Zar eksperimenti koje je sproveo Nikola Tesla krajem 19. i početkom 20. veka ne mogu biti inspirativni? Prema kazivanju njegovih savremenika, Tesla je 1899. godine u Kolorado Springsu uspeo da upali dve stotine sijalica bez upotrebe žica. Nažalost, o njegovom radu gotovo da i nema zapisa, a slični uspjesi ponovljeni su tek stotinu godina kasnije. Tehnologija WiTricity, koju je razvio profesor MIT Marin Soljačić, omogućava prijenos električne energije bez korištenja žica. Ideja je da se generator i prijemnik rade sinhrono. Kada se postigne rezonancija, pobuđeno naizmjenično magnetsko polje od strane emitera u prijemniku pretvara se u električnu struju. 2007. godine uspješno je izveden eksperiment sličnog prijenosa električne energije na udaljenosti od nekoliko metara.

Nažalost, trenutni nivo razvoja tehnologije ne dozvoljava efikasnu upotrebu supravodljivih materijala i tehnologije bežičnog prenosa električne energije. Dalekovodi u obliku na koji smo navikli još dugo će krasiti polja i periferije grada, ali i njihovo pravilno korištenje može donijeti značajne koristi za razvoj cjelokupnog globalnog energetskog sektora.

Razmotrimo ukratko sistem napajanja, koji je grupa električnih uređaja za prenos, konverziju, distribuciju i potrošnju električne energije. Poglavlje će proširiti vidike onima koji žele naučiti kako pravilno koristiti kućnu električnu mrežu.

Snabdijevanje električnom energijom izvode se prema standardnim shemama. Na primjer, na sl. Na slici 1.4 prikazan je radijalni jednolinijski dijagram napajanja za prijenos električne energije od padajuće trafostanice elektrane do potrošača električne energije napona 380 V.

Iz elektrane električna energija napona 110–750 kV prenosi se dalekovodima (PTL) do glavnih ili regionalnih trafostanica, gdje se napon smanjuje na 6–35 kV. Od distributivnih uređaja ovaj napon se prenosi preko nadzemnih ili kablovskih dalekovoda do transformatorskih podstanica koje se nalaze u neposrednoj blizini potrošača električne energije. Na trafostanici se napon smanjuje na 380 V, a strujom se preko nadzemnih ili kablovskih vodova direktno napaja potrošač u kući. U ovom slučaju, vodovi imaju četvrtu (neutralnu) žicu 0, koja omogućava dobivanje faznog napona od 220 V, a također pruža zaštitu električnih instalacija.
Ova shema vam omogućava prijenos električne energije do potrošača uz minimalne gubitke. Dakle, na putu od elektrane do potrošača električna energija se transformiše s jednog napona u drugi. Pojednostavljeni primjer transformacije za mali dio elektroenergetskog sistema prikazan je na Sl. 1.5. Zašto se koristi visoki napon? Računica je komplikovana, ali odgovor je jednostavan. Da bi se smanjili gubici grijanja žica tokom prijenosa na velike udaljenosti.

Gubici ovise o količini struje koja prolazi i prečniku vodiča, a ne o primijenjenom naponu.

Na primjer:
Pretpostavimo da je od elektrane do grada udaljenog 100 km od nje potrebno 30 MW prenijeti jednom linijom. Budući da vodovi imaju električni otpor, struja ih zagrijava. Ova toplota se raspršuje i ne može se koristiti. Energija utrošena na grijanje predstavlja gubitak.

Nemoguće je svesti gubitke na nulu. Ali potrebno ih je ograničiti. Stoga su dozvoljeni gubici normalizirani, odnosno, pri proračunu žica linije i odabiru njenog napona, pretpostavlja se da gubici ne prelaze, na primjer, 10% korisne snage koja se prenosi duž linije. U našem primjeru, ovo je 0,1-30 MW = 3 MW.

Na primjer:
Ako se ne koristi transformacija, odnosno prijenos električne energije na napon od 220 V, tada bi se, kako bi se gubici sveli na zadanu vrijednost, poprečni presjek žica morao povećati na otprilike 10 m2. Promjer takve "žice" prelazi 3 m, a masa po rasponu je stotine tona.
Koristeći transformaciju, odnosno povećanje napona u liniji, a zatim njegovo smanjenje u blizini lokacije potrošača, koriste drugi način smanjenja gubitaka: smanjuju struju u liniji. Ova metoda je vrlo efikasna, jer su gubici proporcionalni kvadratu struje. Zaista, kada se napon udvostruči, struja se prepolovi, a gubici se smanjuju za faktor 4. Ako se napon poveća za 100 puta, gubici će se smanjiti za 100 na drugu potenciju, odnosno za 10 000 puta.

Na primjer:
Za ilustraciju efikasnosti povećanja napona, istaći ću da trofazni vod naizmjenične struje napona 500 kV prenosi 1000 MW na 1000 km.

Električni vodovi

Električne mreže su projektovane za prenos i distribuciju električne energije. Sastoje se od skupa trafostanica i vodova različitih napona. U elektranama se grade transformatorske stanice za povećanje snage, a električna energija se prenosi na velike udaljenosti preko visokonaponskih dalekovoda. Niže transformatorske stanice se grade na mjestima potrošnje.

Osnovu električne mreže najčešće čine podzemni ili nadzemni vodovi visokog napona. Vodovi koji idu od trafostanice do ulaznih distributivnih uređaja i od njih do distributivnih tačaka električne energije i do grupnih panela nazivaju se opskrbnom mrežom. Mrežu napajanja, po pravilu, čine podzemni niskonaponski kablovski vodovi.

Prema principu građenja mreže se dijele na otvorene i zatvorene. Otvorena mreža uključuje vodove koji idu do električnih prijemnika ili njihovih grupa i primaju struju s jedne strane. Otvorena mreža ima neke nedostatke, a to je da se u slučaju havarije u bilo kojoj tački mreže prekida napajanje svih potrošača izvan hitne dionice.

Zatvorena mreža može imati jedan, dva ili više izvora napajanja. Unatoč brojnim prednostima, zatvorene mreže još uvijek nisu postale široko rasprostranjene. U zavisnosti od lokacije na kojoj se mreža postavlja, razlikuju se vanjske i unutrašnje.

Metode izgradnje dalekovoda

Svaki napon ima svoju specifičnu metodu ožičenja. To je zato što što je veći napon, teže je izolirati žice. Na primjer, u stanovima gdje je napon 220 V, ožičenje se vrši gumom ili plastikom izoliranim žicama. Ove žice su jednostavnog dizajna i jeftine.

Podzemni kabel dizajniran za nekoliko kilovolti i položen ispod zemlje između transformatora je neuporedivo složeniji. Osim povećanih zahtjeva za izolacijom, mora imati i povećanu mehaničku čvrstoću i otpornost na koroziju.

Za direktno napajanje potrošača koriste se:

♦ nadzemni ili kablovski dalekovodi napona 6 (10) kV za napajanje trafostanica i visokonaponskih potrošača;
♦ kablovske dalekovode napona 380/220 V za direktno napajanje niskonaponskih električnih prijemnika. Za prijenos napona od desetina i stotina kilovolti na udaljenosti stvaraju se nadzemni dalekovodi. Žice su podignute visoko iznad tla, a zrak se koristi kao izolacija. Udaljenosti između žica izračunavaju se ovisno o naponu koji se planira prenijeti. Na sl. 1.6 prikazuje, u istoj mjeri, nosače za nadzemne dalekovode napona 500, 220, 110, 35 i 10 kV. Primijetite kako se dizajn povećava u veličini i složenosti kako se radni napon povećava!

Rice. 1.6.

Na primjer:
Nosač dalekovoda 500 kV ima visinu sedmospratnice. Visina žičanog ovjesa je 27 m, razmak između žica je 10,5 m, dužina vijenca izolatora je veća od 5 m. Visina nosača za riječne prelaze dostiže 70 m. Razmotrimo opcije za detaljnije o izgradnji dalekovoda.

Nadzemni vodovi
Definicija.
Nadzemni dalekovod je uređaj za prijenos ili distribuciju električne energije kroz žice smještene na otvorenom i pričvršćene pomoću traverzi (konzola), izolatora i armatura na nosače ili komunalne konstrukcije.

U skladu sa „Pravilima za izgradnju električnih instalacija“, nadzemni vodovi su prema naponu podijeljeni u dvije grupe: naponi do 1000 V i naponi iznad 1000 V. Za svaku grupu vodova utvrđuju se tehnički zahtjevi za njihovo projektovanje.

Nadzemni vodovi 10 (6) kV se najviše koriste u ruralnim područjima i malim gradovima. To je zbog njihove niže cijene u odnosu na kablovske vodove, manje gustine izgradnje itd.

Za ožičenje nadzemni vodovi i mreže koriste različite žice i kablove. Glavni zahtjev za materijal žica nadzemnih dalekovoda je nizak električni otpor. Osim toga, materijal koji se koristi za proizvodnju žica mora imati dovoljnu mehaničku čvrstoću i biti otporan na vlagu i hemikalije u zraku.

Trenutno se najčešće koristi aluminijumske i čelične žice, što vam omogućava da uštedite oskudne obojene metale (bakar) i smanjite troškove žica. Bakrene žice se koriste na posebnim linijama. Aluminij ima nisku mehaničku čvrstoću, što dovodi do povećanja progiba i, shodno tome, do povećanja visine nosača ili smanjenja duljine raspona. Prilikom prijenosa male količine električne energije na kratke udaljenosti koriste se čelične žice.

Za izolacijužice i njihovo pričvršćivanje na nosače dalekovoda služe linijski izolatori, koji uz električnu čvrstoću mora imati i dovoljnu mehaničku čvrstoću. Ovisno o načinu pričvršćivanja na oslonac, razlikuju se izolatori na iglicama (pričvršćuju se na kuke ili igle) i viseći izolatori (sastavljaju se u vijenac i pričvršćuju na nosač posebnim spojnicama).

Pin izolatori koristi se na dalekovodima napona do 35 kV. Označeni su slovima koji označavaju konstrukciju i namjenu izolatora, te brojevima koji označavaju radni napon. Na nadzemnim vodovima od 400 V koriste se pinski izolatori TF, ShS, ShF. Slova u simbolima izolatora znače sljedeće: T- telegraf; F- porcelan; WITH- staklo; Shs- pin staklo; Shf- porculan.

Za kačenje relativno lakih žica koriste se izolatori iglica, a u zavisnosti od uslova trase koriste se različite vrste pričvršćivanja žica. Žica na međunosačima obično je pričvršćena na glavu izolatora iglica, a na ugaonim i sidrenim nosačima - na vratu izolatora. Na kutnim nosačima žica se postavlja na vanjsku stranu izolatora u odnosu na kut rotacije linije.

Izolatori ovjesa koristi se na nadzemnim vodovima od 35 kV i više. Sastoje se od porculanske ili staklene ploče (izolacijski dio), kape od nodularnog željeza i šipke. Dizajn utora poklopca i glave šipke osigurava sferni spoj šarki izolatora pri montaži vijenaca. Vijenci se skupljaju i vješaju na nosače i na taj način osiguravaju potrebnu izolaciju žica. Broj izolatora u vijencu ovisi o mrežnom naponu i vrsti izolatora.

Materijal za vezivanje aluminijske žice za izolator je aluminijska žica, a za čelične žice meki čelik. Prilikom pletenja žica obično se izvodi jednostruko pričvršćivanje, dok se dvostruko pričvršćivanje koristi u naseljenim mjestima i pod povećanim opterećenjima. Prije pletenja pripremite žicu potrebne dužine (najmanje 300 mm).

Head knitting izvodi se sa dvije žice za pletenje različitih dužina. Ove žice su pričvršćene za vrat izolatora, uvijajući se zajedno. Krajevi kraće žice omotani su oko žice i čvrsto povučeni četiri do pet puta oko žice. Krajevi druge žice, duži, stavljaju se na glavu izolatora poprečno kroz žicu četiri do pet puta.

Za izvođenje bočnog pletenja uzmite jednu žicu, stavite je na vrat izolatora i omotajte oko vrata i žice tako da jedan kraj prelazi preko žice i savija se odozgo prema dolje, a drugi odozdo prema gore. Oba kraja žice se izvlače naprijed i ponovo omotavaju oko vrata izolatora žicom, mijenjajući mjesta u odnosu na žicu.

Nakon toga, žica se čvrsto povuče do grla izolatora i krajevi žice za vezivanje omotaju se oko žice na suprotnim stranama izolatora šest do osam puta. Kako bi se izbjeglo oštećenje aluminijskih žica, područje vezivanja se ponekad omota aluminijskom trakom. Nije dozvoljeno savijanje žice na izolatoru uz jaku napetost na veznoj žici.

Žice za pletenje izvode se ručno pomoću monterskih kliješta. Posebna se pažnja poklanja zategnutosti žice za vezivanje sa žicom i položaju krajeva žice za vezivanje (ne bi trebalo da vire). Izolatori igle se pričvršćuju na nosače na čelične kuke ili igle. Kuke se zašrafljuju direktno u drvene nosače, a igle se postavljaju na metalne, armirano-betonske ili drvene traverze. Za pričvršćivanje izolatora na kuke i igle koriste se adapterski polietilenski poklopci. Zagrijani poklopac se čvrsto gurne na iglu dok se ne zaustavi, nakon čega se na njega zašrafi izolator.

Žice su okačene na armiranobetonske ili drvene nosače pomoću visećih ili pin izolatora. Za nadzemne dalekovode koriste se neizolovani. Izuzetak su ulazi u zgrade – izolirane žice protegnute od nosača dalekovoda do izolatora montiranih na kuke direktno na zgradu.

Pažnja!
Minimalna dozvoljena visina donje kuke na osloncu (od nivoa zemlje) je: u dalekovodima napona do 1000 V za međunosače od 7 m, za prelazne nosače - 8,5 m; u dalekovodima s naponom većim od 1000 V, visina donje kuke za međunosače je 8,5 m, za ugaone (sidrene) nosače - 8,35 m.

Najmanji dozvoljeni provodnici nadzemnih dalekovoda sa naponom većim od 1000 V, odabrani prema uslovima mehaničke čvrstoće, uzimajući u obzir moguću debljinu njihovog zaleđivanja, dati su u tabeli. 1.1.

Minimalne dozvoljene vrijednosti vodova nadzemnih dalekovoda napona preko 1000 V
Tabela 1.1

Nadzemni dalekovodi napona do 1000 V i do 10 kV i njihovi oslonci na objekte prikazani su u tabeli. 1.2.

Tabela 1.2