Lerro Elektrikoak & Torres: Mota, Diseinua & Segurtasuna

Ultra-altu bateko subestazioen ondoren, gehienetan aurkitzen ditugunak dira indar elektrikoaren eramate eta banaketa lerroak. Hainbat metroko torretak dute konduktoreak, haien zuzendaritza mendietan eta itsasotik igarotzen dira, urrunera heltzen dira hiriburutara eta herrietara. Gai interesgarri bat da—gaur egun, ikus ditzagun eramate lerroak eta horiekin laguntzen duten torretak.

Indar Elektrikoaren Eramate eta Banaketa

Lehenengo, ulertzeko nola bidaltzen den energia elektrikoa. Energia elektriko industriko nagusiak lau etapa ditu: eragileetako sortzailea, eramaldiak, (subestazio) banaketa eta erabilera.

• Sortzaileak hainbat motatako eragile sortzaileak barne hartzen ditu—karbono eta ur-indarra bezalako tradizionalak, eta eoliko eta eguzkienergia bezalako modernoak. Guzti hauek sortzaile kategoriaren barruan daude.

• Eramaldiak eramate lerro eta torre bidez eginak dira.

• Subestazioa (edo Trasformazioa) transformatzaileekin egin daitezke. Erabilitako transformatzaileak eramaldi luze eta efektiboki egiteko tensiona handitzen du, eta transformatzaile txikitzaileak banaketarako tensiona murrizten du, erabiltzaile finalentzako neurri oso baliogabeetatik.

• Banaketa erabiltzailearen aldean transformatzaile asko txikitzaile daude, baita erabilgarriak diren tresna-tension arrunta eta baxua, iturburuei eta kabluak.

• Erabilera etxeetako tresnak dira, baita behera eta gora eraikinetako infrastrukturetan, eraikietan, industrian eta beste aplikazio batzuetan.

Estrukturan, eramate lerroak bi mota nagusitan banatzen dira: goi-lerroak eta kablu-lerrak. Hona hemen eramate sistema bat irudikatzen duen diagrama eskematikoa:

Zein tensio-mailak oso adierazgarriak dira eramaldi luzeetarako? Eramaldi galerei murrizteko eta efektibotasuna hobetzeko, ohikoa da 500 kV edo gehiago duten AC tensionak erabili. 500 kVtik 750 kVra bitarteko tensionak Extra Altu Tensio (EAT) eramate AC gisa sailkatzen dira, 1000 kV AC sistemak Ultra Altu Tensio (UAT) eramate AC gisa ezagutzen dira. Aldiz, 110 kVtik 330 kVra bitarteko lanegiak eramaldi lerro gisa sailkatzen dira. Kontuan izan, klasifikazio hauak hazten doazen energia eskaeren, sistema kapazitatearen eta eremuko energia banaketa patronen arabera aldatu daitezke.

Tensio-mailak lineako tensionari dagokidazu—hau da, hiru fasetako edozeinen arteko (A, B eta C). Etxeetan erabiltzen diren 220 voltziok faseko tensiona dira, hau da, edozein fase eta lur arteko tensiona. Benetan, erresidenciala energia emanak 380 voltzioko lineako tension sisteman hasi daiteke. Eraikinaren sarreran bakarrik hiru fasa (A, B eta C) bereizten dira—fase bakoitzak eraikin baten unitate desberdinei eman dezake. Herriko edo komunitate erresidencialetan ikusiko ditugu koadro-koadroko egitura kutxa bat—hau da, box-type subestazio bat (irudian azaltzen da).

Box-type subestazioak tresna-tension arrunta, transformatzaile eta tresna-banaketa baxuak integritzen ditu. Hiriguneetako tresna-banaketa sistema arrunta (ohikoa 10 kV edo 20 kV) 380 V erresidencial edo hiriguneetarako oso baliozkoa da. Ez dezagun ikusi kabluak, hiriguneetako sistema eramaldiak hainbat kasutan kabluak dituzte. Baina, batzuei herriko zonas zaharrean edo landareen artean, ikus dezakegu goi-lerroak transformatzaileei eta gero eraikinetara edo pertsona individualera eraman zaidan.

Lerroak goi-lerroak dira, torre eta konduktoreek osatzen dituzte. Torre-mota ugari daude, eta eramate lerroak korronte zuzena (DC) edo korronte alternatiboa (AC) gisa sailkatzen dira.

Txinako energia sortzaile eta erabilera desberdintasun geografiko handia ditu. Karbono, eoliko, eguzki eta ur-indarro energi erresursu anitzak mendilande handiek dituzte, baina erabilera mailak ilundu dituzte zerbitzu garrantzitsu harrapatu dituzten erdigune eta ekialdeko eremuetan. Desbideratze hau eramate luzea beharrezkoa egin du.

Urte askotan, eoliko eta eguzki baseen garapenean, eramate luzearen eskaintza jarraitu da. UAT sareen eraikuntza lasterretan, Txinako energia aldaketarako eta garapen jarraigarriarentzat ahalmen handia ematen du. Hauek eramate luze sistema guztiak eramate torre eta goi-lerroak erabiltzen dituzte sareen lotura.

Goi-Eramate Lerroak

Goi-eramate lerro bat insuladore eta material erabilgarri bidez suspentsioan dauden konduktoreek osatzen dute, konduktore eta lur edo eraikin arteko segurtasun espazioa bermatzen duten. Eramate lerroaren funtzio nagusia da energia elektrikoa eramatea, eragile eta subestazioen arteko konektatzea, paraleloko operazioa eta sistema elektriko bat bateratzeko.

Goi-lerroak investimentu txikiagoa, eraikuntza azkarra, instalazio erraza, akatsen eta arriskuen identifikazio erraza, eta mantenu eta konponketa erraza ditu. Eramate luzeetarako, goi-lerroak erabiltzen dira, potentzia handiagatik. Eramate distantzia luzeagoa, tension-maila altuagoa beharrezkoa da.

Baina, goi-lerroak zabalean banatuta eta kanpo ingurumenetan jarduten denez, hainbat arrazoitik eta natura faktoreengatik eraginak dituzte. Horrek hainbat akats eragiten ditu, hala nola uzkailu, aire-garaipena, iturriko gelatzea, polimendu, kanporako interferentzia, konduktoreen mugimendua eta oroitxoren kalteak.

Gainera, lana erabiltzen denean hautazko kaltetegiak erabiltzen dituzte ingeniariok, zehazki hautazko (HV), extra-hautazko (EHV) eta ultra-hautazko (UHV) sistemekin, gehienetan goi-lerroetatik konektatuta dauden. Hortaz, hautazko materialaren teknikarren eskariak estu estuki daude lerroaren egoerarekin—adibidez, lan eguneroko ingurumenarekin eta zerbitzuaren egoerarekin. Beraz, goi-lerroen ezaugarriak eta akatsen portza ulertzeko garrantzitsu da hautazko materialaren teknikarren eskariak ulertzeko.

Transmisio Lerro Igoen Ondorenko Osagaiak

Transmisio lerro igoen ondorenko osagai nagusiak oinarriak, torretak, higidoreak, aislatzaileak, hardware-a (fitxategiak), sarrera-babeseko gailuak (adibidez, goi-lurreko lerroak eta korronte-arrestoak) eta lurreratzeko sistemei dira. Lerro modernuetan, optiko lurreko lerro (OPGW) eta energia-lineako komunikazio-sistemei dagokion laguntza-osagaiak ere aurkitu daitezke.

(1) Higidoreak

Higidoreak korrontea hedatzen du eta energia elektrikoa ematen du. Fase bakoitzeko higidore bakarra arrunta da lerro estandarrerako. Hala ere, EHV eta kapasitate handiko transmisio lerroetan, higidore multzoak—bi, hiru, lau edo gehiago subhigidorekin (arrunta da konfigurazio zirkularrean)—erabili ohi dira. Horrek korona-desgasifikazioa murriztu, indarraren galdua gutxitu eta erradio, telebista eta beste komunikazio senalei buruzko interferentziak txikitzen ditu.

(2) Babesleku (Lurreko) Lerroak eta Lurreratzeko Sistemei

Babesleku lerroak transmisio-torreten goian suspentatuak daude eta harremanetan daude lurreratzeko sistemen bakoitzeko torretan beherako higidoreen bidez. Urtarrilari bat izanda, babesleku lerroak—fase higidoreen gainean kokatuta—urtarrilariak hartzen ditu, seguraski korrontea lurreratzeko sistema bidez lurra pasatzen du. Horrek urtarrilari zuzenen probabilitatea murriztu, lerroaren aislatzea berriztagiri-damagerik gabe babestu eta funtzionamendu fiablea bermatzen du. Babesleku lerroak arrunta da 110 kV eta gainontzeko graduatutako lerro guztietan instalatuta daude eta arrunta da zinkatutako altziberriko itoiak direla.

(3) Torretak (Pilota)

Torretak higidoreak eta babesleku lerroak sostengatzen ditu, baita fitxategi asoia ere, elektrikoki distantzi sekura mantentzen ditu higidoreen, torreten, lurreta eta garapen edo eraikinen artean.

(4) Aislatzaileak eta Aislatzaile Kadenak

Aislatzaileak transmisio lerroaren aislatze-komponentu nagusia dira. Higidoreak sustatu edo suspenditzen dituzte, elektrikoki aislatuta gordeko dituzte torretatik, aislatze dielektrikoa fiablea bermatzen duten. Mekaniko estresari, elektrikoki tenperaturari eta korrosiboen gasen aurka, aislatzaileek mekaniko-indarra nahikoa, aislatze-prestakuntza eta degradazioari erresistentzia behar dituzte.

(5) Hardware-a (Fitxategiak)

Transmisio lerroko hardware-a funtzio esanguratsu bat du higidoreen eta lurreko lerroen sostengatzean, segurtasunean, elkar lotzean eta babestean, konexio fiable eta solidoak bermatzen ditu. Hardware-a funtzioaren arabera bost motatako klasekatua da: lineako klemak, konektore-fitxategiak, elkarketa-fitxategiak, babes-fitxategiak eta guy wire-fitxategiak.

(6) Oinarriak

Oinarria torreta lurrean ankuratzen du, horrela inbertsioa, kolapsioa edo hasiera babesten ditu.

Hona hemen esan ditugun osagai guztiak azkarren hitzaldi hurrengo diskusioetan ikusiko ditugu.

(7) Torretak (Pilota)

Transmisio lerro eta torret desberdin asko daude, 1000 kVrako gradu luzeenetara heltzen direnak. Torret materialek lignitoa, hormigoi eleberriko, altziberriko sareta eta altziberriko tubo-egitura dituzte, eta haien forma eta diseinuak desberdinak dira. Transmisio lerroaren helburua elektrikoa lehen puntutik bigarrenean bidaltzea da galera txikienez. Beraz, graduko klase berean, lerroak sakondua gutxitzea eta higidorearen sezione-sekzioa handitzea diseinatzen dira. Torretak lerroak sostengatzen ditu eta kontaktu beste objektuiletan sakonduko balitz sakondu dezakeena saihesteko. Hortaz, altu eta estrukturalki fiableak eraikita daude. Irudian erakusten dira torret mota arruntenak.

Ingeniaritzako aplikazioen funtzioetan oinarrituta, torretak hainbat motatan sailkatzen dira: zuzenak (suspenditu) torretak, angelu (euskarri) torretak (norabidea aldatzeko erabiliz), amaiera torretak (subestazioetara eta bertolikonektatzea), aldaketarako torretak (fase biruldatzeko) eta sakon-torretak (ibilgaitza, ihardia edo estuatza landutzeko diseinatuta). Torret bakoitzaren oinarrian oinarria dago. Higidoreak insulator-kaden bidez sustatuak daude.

Altziberriko sareta torret bat begira, bi "aharte" txiki gorantz doalako ikusiko dituzu—batean eta bestean—higidore finak dituzte. Higidore hauek ez dira indarraren transmisiorako; hauen goi-lurreko lerroak (babesleku lerroak) diren, edo lurreko lerroak, urtarrilari babesteko erabiltzen dira.

Transmisio torretak forma desberdinak dituzte. Lerro bakarreko lerroetarako, konfigurazio arruntak daude “oinarri-guraso” mota higidore horizontalak dituen eta “katua” mota higidore triangeluarra dituen. Espazio mugatuan edo lurra kontsumitzen den hezkuntza garatzen ari den herrialdeetan, bi edo lau lerro batera agertzen diren formak erabili ohi dira. Ultra-hautazko (UHV) DC transmisio lerroetarako, T-motako torretak ere daude, bi lerro sustatzen dituzte—alde batean positiboa, eta bestean negatiboa.

Transmisio lerroaren koridorra hautazko goi-lerro elektriko baten higidore kanporretik abiatzen den zati lapurretan zabaltzen da. Zabalera hautazko graduaren arabera zehazten da Electric Power Facilities Protection Regulations taula honen arabera. Adibidez, 500 kV lerroaren babesteko zona 20 metro zabal da. Zona honean landare-gehitura batzuk baimenduta daude, baina material flamaireak bildu edo eraikinak sortu ekiditeko daude.

Agian ere duzun espigara antolatutako gailuak eta txikien "eolek" instalatuta dauden transmitizio-torrean. Zer dira hauek? Guztiak oraindiktxoak dira! Antzinako espigak oraindiktxoen neskatzea ekiditeko dira, eta biribilgarriak diren "eolek" txikitarrak oraindiktxoak espantatzeko—batzuk normalki torrean montatzen dira.

Transmitizio-torrearen egitura oraindiktxoen neskatzea oso ondo egiten duten tokirik onena ematen dio. Hala ere, oraindiktxoen itxura kondutasuna du. Txinpartxoak isolagai-kateetan hedatzen badira, kondutasunezko bide bat sortu dezake konduktorearen eta lurreko artean, posiblimente flashover, lurrera joan, edo fase arteko zirkuitu laburra eraginduz. Beraz, energia-lerroak oso haur egiazta daitezke “oraindiktxo kolotxarren” deitzen zaizunari. Gainera, transmitizio-lerro (edo korridor) inguru dauden zuhaitz altuak ere operazio seguruan arriskuak egin ditzakete—adibidez, lurrera joan ezineko baldintza baliogabetzeko edo zirkuitu laburrak sortzeko—eta beraz, erregulartasunarekin moztu behar ditugu.