27.1 : Вопросы проектирования линии электропередачи

Алюминий стал основным материалом для воздушных линий электропередачи, превзойдя медь благодаря своей доступности и экономической эффективности. Наиболее распространенным типом является алюминиевый проводник, армированный сталью (ACSR), который состоит из алюминиевых жил, скрученных вокруг стального сердечника. Также используются полностью алюминиевые проводники (AAC), полностью алюминиевые сплавные проводники (AAAC), алюминиевые проводники, армированные сплавами (ACAR) и стальные проводники с алюминиевым покрытием. Современные конструкции, такие как алюминиевые проводники со стальной опорой и щелевые ZT-алюминиевые проводники, могут работать при температурах, превышающих 150 градусов по Цельсию.

Электрическое проектирование линий электропередачи включает в себя несколько критических факторов. К ним относятся типы и размеры проводников, количество пучков на фазу и тепловая емкость проводников. Для минимизации потерь энергии требуется управление градиентом напряжения. Дисковые изоляторы, которые размещаются между проводниками и опорными конструкциями, используются для обеспечения надежной изоляции. Обеспечение необходимого зазора и качественной изоляции линий жизненно важны для безопасности и эффективности. Грозозащитные провода размещаются стратегически так, чтобы перехватывать удары молнии, дабы снизить сопротивление основания опоры и защитить линии электропередачи.

Линии электропередачи, работающие выше 69 киловольт (кВ), обычно оснащаются подвесными изоляторами, которые состоят из гирлянд, изготовленных из фарфора, закаленного стекла или полимерных дисков. Опорные конструкции различаются в зависимости от уровня напряжения: для высоковольтных линий используются самонесущие решетчатые стальные башни, для низковольтных — деревянные конструкции. Грозозащитные провода, обычно изготовленные из высокопрочной стали или Alumoweld (комбинированная сталь-алюминий, представляющий собой стальную проволоку, покрытую алюминием), защищают от молний и должны быть надежно заземлены для обеспечения безопасности.

Механическая конструкция обеспечивает прочность и долговечность проводников, гирлянд изоляторов и опорных конструкций. Экологические соображения также имеют решающее значение, включая использование земель и визуальное воздействие на окружающую среду. Цель состоит в том, чтобы достичь оптимальной конструкции линии, которая соответствует всем техническим критериям, при этом минимизируя затраты, учитывая расходы на установку и эксплуатационные потери.