Mikä on siirtolinjan luokitus?
Siirtolinjojen luokittelu
Siirtolinjat ovat laitteita, joita käytetään sähköverkoissa siirtämään voimaloissa tuotettua sähköä alijakoasemille tai loppukäyttäjille. Siirtolinjoja voidaan luokitella eri tavoin riippuen eri kriteereistä. Alla on pääasiassa esiintyvät siirtolinjojen luokittelut keskeisten standardien mukaan:
1. Luokittelu jännitetasojen mukaan
Siirtolinjat luokitellaan yleensä toiminnan jännitetasojen mukaan seuraavasti:
Korkeajännite-siirtolinjat (KV): Yleensä tarkoittaa siirtolinjoja, joiden jännitetaso on välillä 35kV ja 220kV. Nämä linjat käytetään pääasiassa alueelliseen sähköntuotannon siirtämiseen.
Erittäin korkeajännite-siirtolinjat (EHV): Siirtolinjat, joiden jännitetaso on välillä 330kV ja 750kV. EHV-linjat sopivat pitkiin matkoihin ja suuriin kapasiteetteihin, vähentäen siirtohäviöitä.
Ultrakorkeajännite-siirtolinjat (UHV): Siirtolinjat, joiden jännitetaso on 1000kV ja sitä suurempi. UHV-teknologia mahdollistaa vielä pidemmät matkat, suuremmat kapasiteetit ja pienemmät häviöt. Kiina on yksi ensimmäisistä maista, jotka on ottaneet laajasti käyttöön UHV-siirtoteknologian.
2. Luokittelu johtojen tyypin mukaan
Johtojen materiaalin ja rakenteen perusteella siirtolinjat voidaan jakaa seuraaviin ryhmiin:
Ilmajohtoja: Yleisin siirtolinjan tyyppi, jossa johtimet on ripustettu ilmassa tornien tai puujen avulla. Ilmajohtojen etuja ovat alhaiset kustannukset, helppo rakennus ja yksinkertainen huolto, mutta ne ovat alttiimpia sääolosuhteille, kuten ukkoselle ja lunta.
Maanalaiset kaapeli-siirtolinjat: Johtimet on haudattu maahan, yleensä käytetty kaupunkikeskuksissa tai ympäristöalttiilla alueilla. Maanalaisten kaapelien etuja ovat sääolosuhteiden vaikuttmattomuus, parempi turvallisuus, mutta ne ovat kalliimpia asentaa ja ylläpitää.
Merikaapeli-siirtolinjat: Käytetään meren ylityksessä tai yhdistämään rannikon ulkopuoliset tuulivoimapuistot maan verkkoon. Merikaapelit vaativat erinomaista vesitiheyttä ja ruostumisen vastustamista, yleisiä saarten sähköntuotantoon ja rannikon ulkopuolisten tuulivoimapuistojen integrointiin.
3. Luokittelu vaiheen mukaan
Siirtolinjat voidaan luokitella vaihetta mukaan seuraavasti:
Yksivaiheinen siirtolinja: Yleensä käytetty alhaisessa jännitteessä jakelujärjestelmissä tai erityisissä sovelluksissa, kuten rautateiden vetovoiman tarjoamisessa. Yksivaiheiset linjat ovat yksinkertaisempia, mutta niillä on pienempi siirtokapasiteetti.
Kolmivaiheinen siirtolinja: Yleisin siirtolinjan tyyppi, laajasti käytetty korkeajännitteessä ja EHV-järjestelmissä. Kolmivaiheiset linjat tarjoavat suuren siirtokapasiteetin, tehokkuuden ja vakauden, mikä tekee niistä sopivia suuriin tehoihin ja pitkiin matkoihin.
4. Luokittelu siirron menetelmän mukaan
Siirtolinjat voidaan luokitella siirron menetelmän mukaan seuraavasti:
Vaihtovirta-siirtolinjat: Käyttävät vaihtovirtaa (AC) sähkönsiirtoon, yleisin menetelmä. Vaihtovirta-siirrot ovat teknologisesti kypsää, laitteisto on laajasti saatavilla, ja ne sopivat useimpiin sähkönsiirto-tilanteisiin.
Suora virta-siirtolinjat: Käyttävät suoraa virtaa (DC) sähkönsiirtoon, erityisesti sopiva pitkiin matkoihin ja suuriin kapasiteetteihin, erityisesti meren ylityksessä tai kansainvälisissä yhteyksissä. Suoran virtan siirrossa on etuja, kuten pienemmät häviöt, alhaisemmat linjakustannukset ja synkronointiongelmaton, mutta muuntaminen on kalliimpaa.
5. Luokittelu tarkoituksesta
Siirtolinjat voidaan luokitella niiden pääasiallisen tarkoituksen mukaan seuraavasti:
Siirtolinjat: Käytetään sähkönsiirtoon voimaloista alijakoasemille tai suurille kulutuskeskustoimipaikoille. Siirtolinjat toimivat yleensä korkeammalla jännitetasolla, kattavat pidemmät matkat ja niillä on suurempi kapasiteetti.
Jakelinjat: Käytetään sähkönsiirtoon alijakoasemista loppukäyttäjiin. Jakelinjat toimivat yleensä alhaisemmalla jännitetasolla, kattavat lyhyemmät matkat ja niillä on pienempi kapasiteetti. Ne voidaan edelleen luokitella korkeajännitteisiin jakelinjoihin (esim. 10kV, 20kV) ja alhaisen jännitetasoisiksi jakelinjoihin (esim. 380V, 220V).
6. Luokittelu eristysmenetelmän mukaan
Siirtolinjat voidaan luokitella eristysmenetelmän mukaan seuraavasti:
Alasti johtimet: Johtimet, joilla ei ole eristystä, luottavat ilmaan ja tukiin eristyksen tarjoamiseen. Alasti johtimet ovat yleisiä ilmajohtoissa, niillä on etuja, kuten alhaiset kustannukset ja hyvä lämpövedenpurkautuminen, mutta niillä on alhaisempi turvallisuus ja luotettavuus.
Eristetty johtimet: Johtimet, jotka on peitetty eristysmateriaaleilla, käytetään maanalaisissa kaapeleissa, merikaapeleissa ja erityissovelluksissa. Eristetty johtimet tarjoavat paremman turvallisuuden ja sopivat tiheästi asuttuihin tai ympäristöalttiisiin alueisiin.
7. Luokittelu asennusympäristön mukaan
Siirtolinjat voidaan luokitella asennusympäristön mukaan seuraavasti:
Kaupunkisiirtolinjat: Käytetään sähkönsiirtoon kaupungeissa, usein käyttäen maanalaista kaapelia tai ilmajohtoja. Kaupunkisiirtolinjoissa on otettava huomioon estetiikka, ympäristövaikutukset ja turvallisuus.
Maaseudun siirtolinjat: Käytetään sähkönsiirtoon maaseudulla, yleensä käyttäen ilmajohtoja. Maaseudun siirtolinjoissa on otettava huomioon maastoluonne ja sääolosuhteet.
Vuoristosiirtolinjat: Käytetään sähkönsiirtoon vuoristossa, yleensä käyttäen ilmajohtoja. Vuoristosiirtolinjoissa on huolehdittava monimutkaisesta maastosta ja ankarasta säästä, rakennus on vaikeampaa.
Merensiirtolinjat: Käytetään meren ylityksessä tai yhdistämään rannikon ulkopuoliset tuulivoimapuistot maan verkkoon, yleensä käyttäen merikaapeleja. Merensiirtolinjoissa on huomioitava merivesin korroositio ja meren eliöiden lihantuonti.
8. Luokittelu toimintatilan mukaan
Siirtolinjat voidaan luokitella toimintatilan mukaan seuraavasti:
Toimintakykyiset siirtolinjat: Linjat, jotka ovat nykyisesti käytössä ja aktiivisesti siirtävät sähköä.
Varansiirtolinjat: Linjat, jotka säilytetään varana eivätkä ole säännöllisesti käytössä, mutta ne voidaan nopeasti kytkäää päälle päälinjan vian tapahtuessa, jotta taataan jatkuva sähköntarve.
Poistuneet siirtolinjat: Linjat, jotka on poistettu käytöstä eivätkä ole enää käytössä, usein ikääntyneisyys- tai teknologiapäivitysten vuoksi.
Yhteenveto
Siirtolinjojen luokittelu on monipuolista, kattaa jännitetasot, johtojen tyypit, vaiheen konfiguraatiot, siirron menetelmät, tarkoitukset, eristysmenetelmät, asennusympäristöt ja toimintatilat. Jokainen luokitus heijastaa siirtolinjojen ominaisuuksia ja teknisiä vaatimuksia eri sovellusalueilla. Oikean tyyppisen siirtolinjan valinta on olennaista sähköverkkojen turvallisuuden, luotettavuuden ja tehokkuuden varmistamiseksi.
