Linji tal-Elettricità u Torri: Tipi Dizżign u Sigurtà

Flieks ta' sottostazzjonijiet ta' ħal mill-ħolma AC għad-dak li ngħidu aktar fequen, huma l-inġaz tal-enerġija elektrika u t-tard. Torri tal-aħmar tal-għasfur jisbaraw fil-kundutturi li jilgħuq il-montaġi u d-dinja, waqt li jistendu fid-dalju sabiex jirraggiungu l-iktar ċitajet u l-villaggi. Dan huwa wkoll tema interessanti—il-ġimgħa, studdjaw l-inġaz tal-enerġija u l-torri tal-appoġġ tagħhom.

Inġaz u Tard tal-Enerġija Elektrika

Awiss, nifhmu kif jiġi trasportat l-enerġija elektrika. L-industria tal-enerġija elektrika tkun primarjament mibbażita fuq erbgħa fazi: ġenerazzjoni, inġaz, (sottostazzjoni) tard, u konsum.

• Il-Ġenerazzjoni inkluđi diversi tipi ta' ġeneratori tal-enerġija—tradizzjonali bħall-imballan tal-anġli u tal-ħal mill-ħolma, kif ukoll is-sors moderni bħall-ħal minn l-ħruq u l-ħal solari. Kull dawn jiġu klassifikati bħala ġenerazzjoni.

• L-Inġaz ikkalkulja l-inġaz tal-enerġija u l-torri.

• Sottostazzjoni ( jew Trasformazzjoni) tkun primarjament b'mezzu ta' trasformer. Itrasformer tal-erġa f'l-imballan tal-enerġija j żidu l-voltiċi biex jiġi trasportat effiċjentement fuq distanzi kbira, fl-inkant kuntrarju l-itrasformer tal-later tad-distribuzzjoni jżgħuru l-voltiċi biex jiġu adattati għan-netwerk tal-distribuzzjoni u l-konsumaturi finali.

• Tard fuq is-silġ tas-silġ tas-silġ involvi diversi itrasformer tal-later, kif ukoll l-ekkipament tal-voltiċi medju u bass, switchgear, u kabli.

• Konsum tar-riferiwar għal apparati elektrika fi l-ħal, kif ukoll l-użu tal-enerġija fil-bini tal-infrastruttura komunali, l-ebnejiet, l-istabbiltajt industriji, u applikazzjonijiet oħra.

Fil-struttura, l-inġaz tal-enerġija huwa diviż hafna fis-silġ: linji tal-inġaz tal-aħmar tal-għasfur u linji tal-kabla. Hawn taħt hija diagramma skematika tal-sistema tal-inġaz tal-enerġija:

Liema livelli tal-voltiċi huma adatti għal inġaz tal-enerġija fuq distanzi kbira? Biex iżridu l-perdiż tal-inġaz u jiżdiedu l-effiċjenza, solitament jiġu użati voltijiet ta' 500 kV jew akbar għal inġaz tal-enerġija. Il-voltijiet bejn 500 kV u 750 kV jiġu klassifikati bħala Voltiċi Ekstra Aħmar (EHV) AC, mentri sistemijiet ta' 1000 kV AC jiġu rikjamati bħala Ultra High Voltage (UHV) AC. Fil-kontrast, linji operativi mid-daqs tal-voltiċi medju sa 110 kV–330 kV huma ġeneralemente klassifikati bħala linji tal-distribuzzjoni. Nota li dawn il-klassifikazzjonijiet jistgħu jivvarjaw bl-ażil tal-domand tat-enerġija, kapasità tas-sistema, u modelli tal-distribuzzjoni tal-enerġija reġjonali.

Livelli tal-voltiċi irreferiwar għal voltiċi bejn linji—that is, il-voltiċi bejn quddiem minn tre fazi (A, B, u C). Il-220 volts użati fil-ħal huwa l-volt tal-fażi, jiġi l-voltiċi bejn quddiem minn faż u l-terra. Fir-realta, l-fornitur tal-enerġija elektrika residenzjali jiġi minn sistema ta' 380-voltiċi. Biss fuq l-ingress tal-bini jiġu separati sitt fazi (A, B, u C)—kull faż jista’ jipprovdi unità differenti ta' bini residenzjali. Dak li tara qabel fil-belt jew fil-komunità residenzjali huwa struttura kwadrata, kemm box-like—dan huwa sottostazzjoni tal-pad ( jew box-type) (kif tara fil-diagramma taħt).

Is-sottostazzjoni tal-pad integraw l-ekkipament tal-voltiċi medju, l-itrasformer, u l-ekkipament tal-distribuzzjoni tal-voltiċi bass. It-trasforma l-netwerk tal-distribuzzjoni medju urban (tipikament 10 kV jew 20 kV) fit-talb tal-enerġija ta' 380 V adattati għal użu residenzjali jew komunal. Jista' ma tara l-kabli, waqt li l-netwerk tal-distribuzzjoni urbani fil-Ċina l-illum ikollox użu ta' kabli ta' tafal. Imma, fi xi zonas residenzjali vecchi jew rurali, tara l-istess linji tal-aħmar tal-għasfur li jikkonektaw mal-itrasformer u jidher għal l-ebnejiet jew l-konsumaturi individwali.

Fi spazji mitluf, l-inġaz tal-enerġija tal-aħmar tal-għasfur li nkunu soliti tara jinkludu torri u kundutturi. Hemm diversi tipi ta' torri, u l-inġaz tal-enerġija huwa klassifikat bħala ħal mill-ħolma diretta (DC) jew alternativa (AC).

Il-ġenerazzjoni u l-konsum tal-enerġija fil-Ċina jagħmlu eżibitu sbilġa geografika. Ir-risorsi energetici abbondanti bħal anġli, ħal mill-ħruq, ħal solari, u ħal mill-ħolma huma kontenuti fil-regjun vast ta' xlokk, waqt li l-ikbar centri tal-cariga huma fil-kilometri ta' miġja fil-ċentrali u l-orientali. Din il-mismatch geografika tgħadi l-inġaz tal-enerġija fuq distanzi kbira bħala soluzzjoni essenzjali.

Fl-aħħar snin, bl-iżvilupp rapid ta' basi tal-ħal mill-ħruq u solari, id-domanda għal inġaz tal-enerġija fuq distanzi kbira segwi l-ażil. Bħala l-ossatura prinċipali tal-fornitur tal-enerġija, l-ikbana ta' grigli tal-UHV (Ultra High Voltage) segwi l-ażil, li jagħti momintu fort li ġejjin għal transizzjoni energetika u l-iżvilupp sustenabili tal-Ċina. Kull dawn is-sistemi tal-inġaz fuq distanzi kbira jideppendu mill-torri tal-inġaz u l-inġaz tal-aħmar tal-għasfur biex jiekolu l-grigla.

Linji tal-Inġaz tal-Aħmar tal-Għasfur

Linja tal-inġaz tal-aħmar tal-għasfur tkun mibbażita fuq kundutturi issospesi ftorrigħ tal-insulatori u hardwear, biex tiżgħur l-ispazju sigur bejn il-kundutturi u l-art jew l-ebnejiet. Il-funzjoni primarja tal-inġaz tal-enerġija huwa tafforzament tal-enerġija, tikkonektja l-imballan tal-enerġija u s-sottostazzjonijiet, tpermetti l-operazzjoni paralella, u tintegraxxi l-sistema tal-enerġija f'netwerk uniku.

Il-linji tal-aħmar tal-għasfur jofru avantagi bħal kosti inizjali infehri, konstrukzjoni veloċi, installazzjoni sempliċi u convenjenti, identifikazzjoni facili tal-problemi u potenzjalment perikoli, u manutenzjoni u riparazzjoni straightforward. Għal inġaz fuq distanzi kbira, l-linji tal-aħmar tal-għasfur huma użati preponderantemente għall-kapaċità ta' potenza kbira. Il-lanġas ta' l-inġaz, akbar huwa l-livell tal-voltiċi meħtieġ.

Imma, billi l-linji tal-aħmar tal-għasfur huma distribwiti ampiament u jagħmlu kontinwament fl-ambjent all-inni, huma sovent influenzati minn kondizzjonijiet u fatturi naturali ħawiex. Dan jiġi l-varjetà ta' problemi operattivi, inkluż l-ħal mill-ħolma, danni minn l-għasfur, accumulazzjoni ta' għaġel, flashover ta' inqas, interferenza esterna, gallop tal-kundutturi, u incidenti relatati mal-għasfur.

Futhermore, meta l-għaddieb huma sovventi qed jagħmlu magħas-silġ tal-ħolqien ta' tensjoni uffiċjali, huma jaffrontaw sistemi ta' tensjoni uffiċjali (HV), tensjoni extra-uffiċjali (EHV), u tensjoni super-uffiċjali (UHV), li ħafna minnhom huma mikonnessa permezz ta' linji f’l-aħr. Kif konsegwenza, il-mintixar tekniku għall-equipament ta' tensjoni uffiċjali huma strettament miftuħa mal-kondizzjonijiet tal-linja - bħal l-ambjent operattiv u l-kundizzjonijiet tas-servizz. Il-fahrsa tal-karatteristiċi u t-titjib tal-erruri tal-linji f’l-aħr hija allura essenzjali biex nifhmu s-speċifikazzjonijiet tekniku tal-equipament ta' tensjoni uffiċjali.

Komponenti tal-Linji ta' Trasferiment F’l-Aħr

Il-komponenti prinċipali ta' linja ta' trasferiment f’l-aħr inkludu l-funament, l-torri, l-konduċturi, l-isulatori, l-hardwar (fittings), id-dispożitivi ta' protezzjoni mill-barra (bħal l-opgħo tal-barra u l-arrestur tal-voltiġġ), u l-sistemi ta' terras. Il-linji moderni jistgħu wkoll jinkludu komponenti ausiliarji bħal l-opgħo tal-barra optika (OPGW) u s-sistemi ta' komunikazzjoni tal-karrier tal-linja ta' ħolqien.

(1) Konduċturi

Il-konduċturi jiġġeneraw kurrent u jipprovdi enerġija elettrika. Il-konduċtur wahed għal kull faz huwa tipiku għal linji standard. Imma, għal linji ta' EHV u ta' trasferiment ta' kapasità kbir, il-konduċturi bundled - bl-użu ta' żewġ, tliet, erbgħa jew aktar sub-konduċturi (soventi organizzati f’konfigurazzjoni ċirkulari) - huma soventi adottati. Dan jidherx is-silġ ta' corona, jniqsu l-pirda ta' potenza, u jdħallef l-interferenza ma' radio, televisjon, u l-oħra segnali ta' komunikazzjoni.

(2) Opgħo tal-Barra u Sistemi ta' Terras

L-opgħo tal-barra huma msuspiżi ftit fuq tal-torri tal-trasferiment u kkonektati mal-sistema ta' terras f’kull torre permezz ta' down conductors. Waqt l-imprezzjoni tal-barra, l-opgħo tal-barra - posizjonat fuq il-konduċturi tal-faz - jinterċiptax il-barra, jdivertix il-kurrent bil-mod sigur permezz tas-sistema ta' terras fil-art. Dan jidherx il-probabbiltà ta' imprezzjonijiet diretti għal konduċturi, jipproteġi l-insulazzjoni tal-linja mid-danni ta' overtension, u jensure l-operazzjoni fidwa. L-opgħo tal-barra solit jinstaljaw lungi l-kulħadd tal-linji markejt 110 kV u fuq, u huma soventi magħmula minn stranġi ta' stal ghazija.

(3) Torri (Pylons)

It-torri jsostenghu l-konduċturi u l-opgħo tal-barra flimkien mal-hardwar assoċjat, jimgħadlu l-klearanze elettrika sigura bejn il-konduċturi, it-torri, l-art, u kull strutturi jew ġebdan ta' crossover.

(4) Isulatori u Strinġi ta' Isulatori

L-isulatori huma l-komponenti insulanti prinċipali ta' linja ta' trasferiment. Huma jsostenghu jew jisospensaw il-konduċturi samment iżżolu elektrikament mit-torri, jensuren l-forza dieletriċi fidwa. Sottoposti għal stress mekaniku, voltiġġ elettriku, u gas atmosferiċi korrosivi, l-isulatori għandhom jpossiedu forza mekanika suffiċjenti, prestazzjoni insulanti, u r-resistanza għal degradazzjoni.

(5) Hardwar (Fittings)

Il-hardwar tal-linja ta' trasferiment għandu ruħa kritika f'sostegnu, ażigarr, konnezzjoni, u protezzjoni tal-konduċturi u l-opgħo tal-barra, jensuren konnezzjonijiet robosti u fidwi. Il-hardwar huwa klassifikat f’ċinque tipi prinċipali bsissa fuq l-funzjoni: line clamps, connector fittings, splice fittings, protective fittings, u guy wire fittings.

(6) Funament

Il-funament jmorrux it-torre lil-art, jipprevenix it-tlata, il-kollaps, jew is-subsidence.

Se naqra kull minn dawn il-komponenti f'detalju fl-idiskussjonijiet sewwief.

(7) Torri (Pylons)

Huma diversi tipi ta' linji ta' trasferiment u torri, kun livelli ta' voltiġġ li jirragġungu sa 1000 kV. Il-materiali tal-torre inkluqu l-ħalib, il-konkret, is-silġ tal-stal, u strutturi ta' tubi tal-stal, u l-formi u d-disigni tagħhom varjaw bħalissa. Il-scopo tal-linja ta' trasferiment huwa tal-laqgha l-enerġija elettrika minn waħda l-ohra b'minimu pirdi. Għalhekk, f'kull klasse ta' voltiġġ, il-linji huma disegnati biex jintibu l-impedenza u jmaximaw l-area sekzjonali tal-konduċturi. It-torri jservu biex jsostenghu l-linji u jipprevenix il-kontatt ma' obgetti konduċtivi oħra li jistgħu jkollhom grounding faults. Għalhekk, huma ibniju biex jkunu tallet u strutturali stabili. Il-fotografija hawn taħt turi tipi tal-torri komuni.

Basis l-funzjonijiet tagħhom fl-applikazzjonijiet inġinieri, it-torri huma klassifikati f’dawk tipi: straight-line (suspension) towers, angle (corner) towers (użati għall-biddel tal-direzzjoni), terminal towers (biex ikolleġaw mal-substations), transposition towers (użati għall-rotazzjoni tal-faz), u large-span towers (disegnati biex jattraversaw rivijiet, lagun, jew straits majori). Fuq il-baħar ta' kull torre huwa l-funament. Il-konduċturi huma msuspiżi minn cross-arms permezz ta' strinġi ta' isulatori.

Jekk tara qrib fis-silġ tal-torre tal-stal, tara żewġ "horns" żgħar li jissilġu l-ħal - wieħed fit-tarfa oħra, portant wires żgħar. Dawn mhumiex għall-trasferiment tal-enerġija; huma l-opgħo tal-barra (shield wires), anki miffassra bħal earth wires, użati għall-protezzjoni mill-barra.

It-torri tal-trasferiment jkunu b'forma differenti. Għal linji ta' circuit wahed, ikkonfigurazzjonijiet komuni inkluqu l-"wine-glass" type b'konduċturi orizzontali u l-"cat-head" type b'konduċturi triagulari. Fl-arejiet b'viaj limitati jew fejn l-terratur huwa skars, huma soventi użati torri kompakta li jportaw sa żewġ jew erbgħa circuits fuq is-silġ stess. Għal linji ta' DC ta' tensjoni super-uffiċjali (UHV), huma wkoll hemm torri ta' T-type, li jsostenghu żewġ circuits li jissilġu taħt - f'tarfa l-positiva, u f'tarfa l-negativa.

Il-koridor tal-linja ta' trasferiment jirreferix għal l-area ta' strip-shaped li tistenni lateralment mill-konduċturi esterni tal-linja ta' tensjoni uffiċjali f’l-aħr. Id-daqqa tiegħu tintdetermina mill-livell ta' voltiġġ u regolata mill-Regolamenti dwar l-Protezzjoni tal-Facilitajiet Elettrika. Pereżempju, il-zona protetta għal l-linja ta' 500 kV hi daqqa 20 metri. Minflok, il-attività agrarja limitata permessa fi dan il-zona, l-accumulazzjoni ta' materjal infiammabili jew l-ikkstruzzjoni ta' ġebdan hija proibita strengament.

Jekk tkunxet li għaddejt ukoll ħafna dispożitivi bħal xewkiet u żgħir "rjali tal-ġelġel" installati fuq l-erċi tal-trasferiment. Għal xiex huma? Kollox huma dritturi lil l-ġilġien! Il-xewkiet anti-ġilġien jimpedixxu ll-ġilġien minn itwaqqaf ta' nistax, f’l-kuri, id-dispożitiv tal-ġelġel żgħir li jiddef għandhom jagħmlu paura lill-ġilġien – kollox huma komuniament imwaqqfa fuq l-erċi.

Il-struttura tal-erċi tal-trasferiment tħallihom post ideali għal l-ġilġien biex jitwaqqfu nistax. Imma, il-miktub tal-ġilġien huwa konduttiv. Meta jiġi miktub fuq is-silġ tal-isolatur, jista’ jikkrea path konduttiv bejn il-konduċtur u s-silġ, potenzjalment jikkawża flashover, erori tas-silġ, jew anke short circuits bejn fasi. Liema, il-linji tal-kurrent huma vulnerabbli għal dak li jistgħu jiġu qegħdin “ġilġien murrixi”. F’dan il-kontest, l-ilma kbira talli fuq linji tal-trasferiment (jew korridoi) jistgħu wkoll jiġu minċa għal operazzjonijiet segwri – pereżempju, billi jikkausaw violazzjonijiet tas-silġ jew short circuits – u għalhekk hemm bżonn li jkunu mitlaq regolarment.