רשתות תמסורת חשמל – קווי מתח גבוה ומרום מאוד
רשתות תמסורת חשמל וקווים אוויריים
במערכות חשמל, מתח גבוה מאוד (EHV, כאשר המתח V≥150 kV) ומתח גבוה (HV, עם 60 kV ≤ V <150 kV) נפוצים לשידור אנרגיה. שימוש במתחים גבוהים אלה מכוון להפחית את הזרם הזורם בקווי השידור. על פי חוק ג'ול, W=RI2t=UIt, כאשר W מייצג את האנרגיה שמתפוגגת כחום, R הוא ההתנגדות של המוביל, I הוא הזרם, t הוא הזמן, ו- U הוא המתח. על ידי הפחתת הזרם, ניתן להפחית את החתך הצולב של המובילים, ובכך גם להפחית את ההפסדים בחשמל עקב אפקט ג'ול.
רשתות תמסורת בדרך כלל מתחילות בתחנות כוח ותחנות משנה. בעוד שהקווים האוויריים הם המרכיב העיקרי במקומות רבים, באזורים עירוניים, קווי כבלים מבודדים תת-קרקעיים הם לעתים קרובות הכרחיים בשל מגבלות מקום והשקפות אסתטיות.
קווים אוויריים במתח גבוה מאוד ומתח גבוה מכילים בעיקר את המרכיבים הבאים:
ציוד תמסורת חשמל מתוכנן במטרה להפחית את היווצרות התפרקות הקורונה. טבעות קורונה, כפי שמוצג בתמונה 1, משחקות תפקיד קריטי בעניין זה. על ידי פיזור השדה החשמלי על פני שטח גדול יותר, הן מפחיתות את שיפוע השדה מתחת לגבול הקורונה, ומכסות באופן יעיל את התפרקות הקורונה. הדבר לא רק עוזר למנוע הפסדים בחשמל הנגרמים על ידי קורונה, אלא גם מפחית רעש청שגי ותפרעות אלקטרומגנטית, ותרום ליעילות והאמינות הכללית של מערכת השידור.
הגנה בפני ברק לקווים אוויריים והתפקיד של כבלים OPGW
אחת מהאיומים המשמעותיים ביותר לקווים אוויריים היא ברק. הקווים חשופים לסיכון של פגיעת ברק לאורך כל אורכם, מה שאומר שההגנה המסופקת רק על ידי משקפיים נגד פגיעות בתחנות משנה אינה מספיקה. אמצעי הגנה נוספים חיוניים כדי להבטיח את האמינות והבטיחות של מערכת השידור.
כדי להתמודד עם בעיה זו, "קווים אוויריים להגנה בפני ברק" מותקנים לאורך כל מסלול הקווים האוויריים. בין היתר, כבלים OPGW (Optical Power Ground Wire) נמצאים בשימוש רחב בשל פונקציונליותם הדואלית. כבל OPGW כולל מבנה צינורי שמכיל אחד או יותר ממוליכים אופטיים חד-מצב בלבו. אסיפה מרכזית זו של מוליכים אופטיים מוקפת במספר שכבות של חוטי פלדה ואלומיניום.
השכבות החיצוניות המוליכות של כבל OPGW מילאו תפקיד קריטי בהגנה חשמלית. הם מקשרים מגדלים סמוכים לקרקע, ויוצרים דרך בעלת התנגדות נמוכה עבור זרמי ברק. בכך הם מגינים בצורה יעילה על המוליכים החשמליים מפגיעת ברק ישירה, ומפחיתים את הסיכוי לנזק בקווי השידור הראשיים.
במקביל, המוליכים האופטיים בתוך כבל OPGW מציעה יתרונות תקשורת משמעותיים. המוליכים הללו יכולים לשמש לשידור נתונים במהירות גבוהה, ולספק צרכים שונים בתחום החשמל. הם משמשים ליישומים פנימיים כגון הגנה וניהול של קווי שידור, המאפשרים מעקב בזמן אמת וה治好这些指导方针，以下是翻译内容：
רשתות העברה חשמליות וקווים אוויריים במערכות חשמל, מתח גבוה מאוד (EHV, כאשר המתח V≥150 kV) ומתח גבוה (HV, עם 60 kV ≤ V <150 kV) נפוצים להעברת אנרגיה. השימוש במתחים גבוהים אלה מכוון להפחית את הזרם הזורם בקווי ההעברה. על פי חוק ג'ול, W=RI2t=UIt, כאשר W מייצג את האנרגיה שמתפוגגת כחום, R הוא ההתנגדות של המוליך, I הוא הזרם, t הוא הזמן, ו- U הוא המתח. על ידי הפחתת הזרם, ניתן להפחית את החתך הצולב של המוליכים, ובכך גם להפחית את ההפסדים בחשמל עקב אפקט ג'ול. רשתות העברה בדרך כלל מתחילות בתחנות כוח ותחנות משנה. בעוד שהקווים האוויריים הם המרכיב העיקרי במקומות רבים, באזורים עירוניים, קווי כבלים מבודדים תת-קרקעיים הם לעתים קרובות הכרחיים בשל מגבלות מקום והשקפות אסתטיות. קווים אוויריים במתח גבוה מאוד ומתח גבוה מכילים בעיקר את המרכיבים הבאים: ציוד העברה חשמל מתוכנן במטרה להפחית את היווצרות התפרקות הקורונה. טבעות קורונה, כפי שמוצג בתמונה 1, משחקות תפקיד קריטי בעניין זה. על ידי פיזור השדה החשמלי על פני שטח גדול יותר, הן מפחיתות את שיפוע השדה מתחת לגבול הקורונה, ומכסות באופן יעיל את התפרקות הקורונה. הדבר לא רק עוזר למנוע הפסדים בחשמל הנגרמים על ידי קורונה, אלא גם מפחית רעש청שגי ותפרעות אלקטרומגנטית, ותרום ליעילות והאמינות הכללית של מערכת ההעברה. הגנה בפני ברק לקווים אוויריים והתפקיד של כבלים OPGW אחת מהאיומים המשמעותיים ביותר לקווים אוויריים היא ברק. הקווים חשופים לסיכון של פגיעת ברק לאורך כל אורכם, מה שאומר שההגנה המסופקת רק על ידי משקפיים נגד פגיעות בתחנות משנה אינה מספיקה. אמצעי הגנה נוספים חיוניים כדי להבטיח את האמינות והבטיחות של מערכת ההעברה. כדי להתמודד עם בעיה זו, "קווים אוויריים להגנה בפני ברק" מותקנים לאורך כל מסלול הקווים האוויריים. בין היתר, כבלים OPGW (Optical Power Ground Wire) נמצאים בשימוש רחב בשל פונקציונליותם הדואלית. כבל OPGW כולל מבנה צינורי שמכיל אחד או יותר ממוליכים אופטיים חד-מצב בלבו. אסיפה מרכזית זו של מוליכים אופטיים מוקפת במספר שכבות של חוטי פלדה ואלומיניום. השכבות החיצוניות המוליכות של כבל OPGW מילאו תפקיד קריטי בהגנה חשמלית. הם מקשרים מגדלים סמוכים לקרקע, ויוצרים דרך בעלת התנגדות נמוכה עבור זרמי ברק. בכך הם מגינים בצורה יעילה על המוליכים החשמליים מפגיעת ברק ישירה, ומפחיתים את הסיכוי לנזק בקווי ההעברה הראשיים. במקביל, המוליכים האופטיים בתוך כבל OPGW מציעה יתרונות תקשורת משמעותיים. המוליכים הללו יכולים לשמש לשידור נתונים במהירות גבוהה, ולספק צרכים שונים בתחום החשמל. הם משמשים ליישומים פנימיים כגון הגנה וניהול של קווי העברה, המאפשרים מעקב בזמן אמת והפיגוע במהירות לבעיות אפשריות. בנוסף, הם תומכים בתקשורת קולית ונתונים, ומאפשרים תיאום חלקים שונים של הרשת החשמלית. המוליכים האופטיים עצמם משלבים תכונות בידוד מצוינות, המספקות הגנה טבעית בפני אינדוקציה חשמלית מקווי ההעברה וברק. הם גם עמידים מאוד gegenüber רעש חיצוני ומעבר צלילים, ומבטיחים את שלמות הנתונים המשודרים. בנוסף, המוליכים האופטיים מפגינים איבוד תמסורת נמוך מאוד, מה שהופך אותם לחומרים אידיאליים להעברת נתונים במהירות גבוהה ובמרחק רב ללא הידרדרות משמעותית של האות. תמונה 2 מציגה דוגמה טיפוסית לכבל OPGW, מדגישה את המבנה הייחודי שלו ומדגישה כיצד הוא משלב הגנה חשמלית ויכולות תקשורת, מה שהופך אותו לרכיב בלתי נפרד במערכות קווי העברה אוויריים מודרניים. בקצת מדינות, לקווים אוויריים ישנים שעובדו במתח של 72.5 kV, הייתה פעם גישה מסוימת להגנה בפני ברק. היסטורית, רק ארבעה או חמישה קטעים ראשונים סמוכים לתחנות משנה היו מצוידים בצעדי הגנה, ומוליכים אלומיניום מתכתי מחוזק בפלדה (ACSR) היו בשימוש לצרכים אלה. עם זאת, הפתרון הזה כבר הופסק. כבל OPGW הפך לבחירה המועדפת, שכן הוא מספק הגנה יעילה בפני ברק וכן מאפשר תקשורת נתונים בין תחנות משנה, ומספק פתרון כולל ורב-תכליתי. כבלים מבודדים מכילים לעיתים קרובות בידוד פוליאתילן מחומצן (XLPE). כבלים אלו מכילים בדרך כלל מוליכים אלומיניום ומיועדים ליישומים חד-פאזה. השימוש בבידוד XLPE מספק תכונות חשמליות מצוינות, חוזק מכני ועמידות, מה שהופך אותו מתאים מאוד להעברת חשמל. רשתות העברה במתח גבוה מאוד ומתח גבוה משתמשות לעתים קרובות במבנה "טבעת". כמו שמוצג בתמונה 3, מערך זה מאופיין בדרגה גבוהה של מורכבות. המבנה הטבעתי מספק אמינות ו炅性提高的指导方针已经明确，以下是翻译内容：
רשתות העברה חשמליות וקווים אוויריים במערכות חשמל, מתח גבוה מאוד (EHV, כאשר המתח V≥150 kV) ומתח גבוה (HV, עם 60 kV ≤ V <150 kV) נפוצים להעברת אנרגיה. השימוש במתחים גבוהים אלה מכוון להפחית את הזרם הזורם בקווי ההעברה. על פי חוק ג'ול, W=RI2t=UIt, כאשר W מייצג את האנרגיה שמתפוגגת כחום, R הוא ההתנגדות של המוליך, I הוא הזרם, t הוא הזמן, ו- U הוא המתח. על ידי הפחתת הזרם, ניתן להפחית את החתך הצולב של המוליכים, ובכך גם להפחית את ההפסדים בחשמל עקב אפקט ג'ול. רשתות העברה בדרך כלל מתחילות בתחנות כוח ותחנות משנה. בעוד שהקווים האוויריים הם המרכיב העיקרי במקומות רבים, באזורים עירוניים, קווי כבלים מבודדים תת-קרקעיים הם לעתים קרובות הכרחיים בשל מגבלות מקום והשקפות אסתטיות. קווים אוויריים במתח גבוה מאוד ומתח גבוה מכילים בעיקר את המרכיבים הבאים: ציוד העברה חשמל מתוכנן במטרה להפחית את היווצרות התפרקות הקורונה. טבעות קורונה, כפי שמוצג בתמונה 1, משחקות תפקיד קריטי בעניין זה. על ידי פיזור השדה החשמלי על פני שטח גדול יותר, הן מפחיתות את שיפוע השדה מתחת לגבול הקורונה, ומכסות באופן יעיל את התפרקות הקורונה. הדבר לא רק עוזר למנוע הפסדים בחשמל הנגרמים על ידי קורונה, אלא גם מפחית רעש ותפרעות אלקטרומגנטית, ותרום ליעילות והאמינות הכללית של מערכת ההעברה. הגנה בפני ברק לקווים אוויריים והתפקיד של כבלים OPGW אחת מהאיומים המשמעותיים ביותר לקווים אוויריים היא ברק. הקווים חשופים לסיכון של פגיעת ברק לאורך כל אורכם, מה שאומר שההגנה המסופקת רק על ידי משקפיים נגד פגיעות בתחנות משנה אינה מספיקה. אמצעי הגנה נוספים חיוניים כדי להבטיח את האמינות והבטיחות של מערכת ההעברה. כדי להתמודד עם בעיה זו, "קווים אוויריים להגנה בפני ברק" מותקנים לאורך כל מסלול הקווים האוויריים. בין היתר, כבלים OPGW (Optical Power Ground Wire) נמצאים בשימוש רחב בשל פונקציונליותם הדואלית. כבל OPGW כולל מבנה צינורי שמכיל אחד או יותר ממוליכים אופטיים חד-מצב בלבו. אסיפה מרכזית זו של מוליכים אופטיים מוקפת במספר שכבות של חוטי פלדה ואלומיניום. השכבות החיצוניות המוליכות של כבל OPGW מילאו תפקיד קריטי בהגנה חשמלית. הם מקשרים מגדלים סמוכים לקרקע, ויוצרים דרך בעלת התנגדות נמוכה עבור זרמי ברק. בכך הם מגינים בצורה יעילה על המוליכים החשמליים מפגיעת ברק ישירה, ומפחיתים את הסיכוי לנזק בקווי ההעברה הראשיים. במקביל, המוליכים האופטיים בתוך כבל OPGW מציעה יתרונות תקשורת משמעותיים. המוליכים הללו יכולים לשמש לשידור נתונים במהירות גבוהה, ולספק צרכים שונים בתחום החשמל. הם משמשים ליישומים פנימיים כגון הגנה וניהול של קווי העברה, המאפשרים מעקב בזמן אמת והפיגוע במהירות לבעיות אפשריות. בנוסף, הם תומכים בתקשורת קולית ונתונים, ומאפשרים תיאום חלקים שונים של הרשת החשמלית. המוליכים האופטיים עצמם משלבים תכונות בידוד מצוינות, המספקות הגנה טבעית בפני אינדוקציה חשמלית מקווי ההעברה וברק. הם גם עמידים מאוד כנגד רעש חיצוני ומעבר צלילים, ומבטיחים את שלמות הנתונים המשודרים. בנוסף, המוליכים האופטיים מפגינים איבוד תמסורת נמוך מאוד, מה שהופך אותם לחומרים אידיאליים להעברת נתונים במהירות גבוהה ובמרחק רב ללא הידרדרות משמעותית של האות. תמונה 2 מציגה דוגמה טיפוסית לכבל OPGW, מדגישה את המבנה הייחודי שלו ומדגישה כיצד הוא משלב הגנה חשמלית ויכולות תקשורת, מה שהופך אותו לרכיב בלתי נפרד במערכות קווי העברה אוויריים מודרניים. בקצת מדינות, לקווים אוויריים ישנים שעובדו במתח של 72.5 kV, הייתה פעם גישה מסוימת להגנה בפני ברק. היסטורית, רק ארבעה או חמישה קטעים ראשונים סמוכים לתחנות משנה היו מצוידים בצעדי הגנה, ומוליכים אלומיניום מתכתי מחוזק בפלדה (ACSR) היו בשימוש לצרכים אלה. עם זאת, הפתרון הזה כבר הופסק. כבל OPGW הפך לבחירה המועדפת, שכן הוא מספק הגנה יעילה בפני ברק וכן מאפשר תקשורת נתונים בין תחנות משנה, ומספק פתרון כולל ורב-תכליתי. כבלים מבודדים מכילים לעיתים קרובות בידוד פוליאתילן מחומצן (XLPE). כבלים אלו מכילים בדרך כלל מוליכים אלומיניום ומיועדים ליישומים חד-פאזה. השימוש בבידוד XLPE מספק תכונות חשמליות מצוינות, חוז
