Budowa linii elektroenergetycznych
Budowa linii elektroenergetycznych
Linia napowietrzna
Linia napowietrzna
Elementy linii:
SÅ‚upy
Uziomy słupów
Izolatory
Przewody fazowe
Przewody odgromowe
Osprzęt
2/ 40
Foto: J. Jastrzębski
SÅ‚upy
SÅ‚upy
Ze względu na przeznaczenie i rodzaj pracy w linii wyróżnia się
następujące rodzaje słupów:
Przelotowe  przeznaczone do podtrzymywania przewodów bez
przejmowania naciÄ…gu
Narożne  przeznaczone do podtrzymywania przewodów i
przejmowania siÅ‚y naciÄ…gu, wynikajÄ…cej z kÄ…ta zaÅ‚omu (> 5°)
Odporowe  stanowiÄ… punkty odporowe dla umiejscowienia
zakłóceń mechanicznych
Odporowo-narożne  spełniają funkcje słupa odporowego i
narożnego
Krańcowe  ustawione na krańcach linii, przeznaczone do
przejmowania jednostronnego naciągu przewodów
Rozgałęz
ne  ustawione w punktach rozgałęzienia linii, łączą
cechy różnych słupów
3/ 40
SÅ‚upy
SÅ‚upy
(Zaczerpnięto z [1])
4/ 40
SÅ‚upy
SÅ‚upy
Słupy żelbetowe: a) przelotowy, b) narożny, c) odporowy
(Zaczerpnięto z [1])
5/ 40
SÅ‚upy
SÅ‚upy
SÅ‚upy stalowe: a) przelotowy 110 kV, b) przelotowy linii dwutorowej 110 kV,
c) przelotowy 220 kV (Zaczerpnięto z [1])
6/ 40
Foto: J. Jastrzębski
7/ 40
8/ 40
Foto: J. Jastrzębski
Foto: J. Jastrzębski
9/ 40
10 / 40
Foto: J. Jastrzębski
11 / 40
Foto: J. Jastrzębski
12 / 40
Foto: J. Jastrzębski
13 / 40
Foto: J. Jastrzębski
Foto: J.Jastrzębski14 / 40
15 / 40
Foto: J. Jastrzębski
Izolatory
Izolatory
Cechy izolatorów:
Odpowiednia wytrzymałość elektryczna i mechaniczna (izolator
musi wytrzymać siłę naciągu przewodu, jego ciężar wraz z
szadziÄ… i wiatrem)
Odporność na wpływy atmosferyczne i chemiczne
Typy izolatorów:
Materiały:
" ceramika, szkło -
Stojące  dla napięć do 30 kV
(w Polsce)
Deltowe, deltowe wzmocnione, pniowe
" tworzywa sztuczne
Wiszące  dla napięć SN i WN
" Jednokołpakowe  dla linii powyżej 1 kV
" Wielokołpakowe (również w łańcuchach) - linie WN
" DÅ‚ugopniowe  linie WN
16 / 40
Izolatory
Izolatory
(Zaczerpnięto z [2])
W izolatorach pełnopniowych
Mocowanie izolatorów do konstrukcji słupa
długość pnia >= 3 x średnica pnia
odbywa się za pomocą trzonów stalowych
17 / 40
Izolatory
Izolatory
Izolator wiszący kołpakowy
1  trzonek
2  klosz
3  kołpak
4  zawleczka
5  żebro
6  okap klosza
Przez umieszczenie główki trzonka w otworze gniazda kołpaka
następnego izolatora tworzy sięłańcuchy izolatorów kołpakowych.
18 / 40
Izolatory
Izolatory
Rozróżnia sięłańcuchy izolatorów:
Jednorzędowe
Wielorzędowe  dwa lub więcej łańcuchów szeregowych,
połączonych równolegle
Złożone  zespół dwóch lub więcej łańcuchów jedno, lub
wielorzędowych w układzie umożliwiającym uzyskanie
odpowiednich własności elektrycznych, np. układ V lub Y
Typowy sposób zawieszenia:
Przelotowe- na słupach przelotowych,
Odciągowe  słupach mocnych
19 / 40
Izolatory
Izolatory
A
ańcuchy izolatorowe przelotowe
a) jednorzędowy, b) dwurzędowy
(Zaczerpnięto z [2])
20 / 40
Izolatory
Izolatory
A
ańcuch izolatorowy odciągowy dwurzędowy
(Zaczerpnięto z [2])
21 / 40
22 / 40
Foto: J. Jastrzębski
23 / 40
Foto: J. Jastrzębski
24 / 40
Foto: J. Jastrzębski
Przewody linii napowietrznej
Przewody linii napowietrznej
Cechy przewodów:
Duża przewodność elektryczna
Odporność na działania atmosferyczne i chemiczne
Odporność na drgania
Duża wytrzymałość mechaniczna
1  drut stalowy
2  druty aluminiowe
Linka wielodrutowa stalowo  aluminiowa AFl
a) widok, b) przekrój
25 / 40
Przewody linii napowietrznej
Przewody linii napowietrznej
Średnice drutów wynoszą: od 1,16 do 5,05 mm.
Średnice drutów stalowych w przewodach o przekrojach do 50
mm2 są takie same jak aluminiowych. Dla większych
przekrojów druty stalowe są cieńsze.
Linki skręcane są spiralnie z 7, 19, 37 lub 61 drutów.
Stosunek przekroju aluminium do przekroju stali jest
znormalizowany i równy: 1,25; 1,7; 3; 4; 6; 8; 20.
Znormalizowane przekroje linek wynoszÄ…: 16, 25, 35, 50, 70,
95, 120, 150, 185, 240, 300, 350, 400, 525, 675 mm2.
26 / 40
Przewody linii napowietrznej
Przewody linii napowietrznej
W liniach WN od 220 kV stosowane sÄ… przewody wiÄ…zkowe,
składające się z 2, 3 lub 4 linek.
Cechy przewodów wiązkowych:
Mniejsze natężenie pola elektrycznego wokół przewodu, dzięki
czemu wzrasta napięcie krytyczne ulotu
Mniejsza indukcyjność, co powoduje zmniejszenie strat napięcia
Możliwość zwiększenia obciążalności ze względu na lepsze
warunki chłodzenia
27 / 40
28 / 40
Foto: J. Jastrzębski
Przewody linii napowietrznej
Przewody linii napowietrznej
Skan  EUP str 33 rys 3.3 a, b
29 / 40
Przewody linii napowietrznej
Przewody linii napowietrznej
Przewody przeciwdrganiowe 
rdzeń stalowy nie wypełnia
1  drut stalowy
całkowicie przewodu
2  drut aluminiowy
Przewody odgromowe chronią przed wyładowaniami atmosferycznymi.
Są mocowane bezpośrednio do konstrukcji i uziemiane na każdym
słupie. Wykonywane zwykle jako linki Afl, stosuje się także rozwiązania
specjalne ze światłowodem.
1  drut ze stopu Al.
2  drut stalowy pokryty Al.
3  rurka aluminiowa
Max. liczba drutów
4  moduł światłowodowy
światłowodowych - 24
5  włókno światłowodowe
30 / 40
Osprzęt linii napowietrznych
Osprzęt linii napowietrznych
Zespół elementów wyposażenia mechanicznego służący do
połączeń oraz zawieszeń przewodów i izolatorów do konstrukcji
wsporczych nazywa się osprzętem. Rozróżnia się następujące
rodzaje osprzętu:
Osprzęt izolatorowy  przeznaczony do mocowania izolatorów
do słupów: trzony, kabłąki
Osprzęt ochronny  przeznaczony do zabezpieczania
izolatorów przed termicznym działaniem łuku elektrycznego,
poprawy rozkładu napięcia na łańcuchach: rożki i pierścienie
Osprzęt przewodowy  przeznaczony do mocowania i łączenia
przewodów: uchwyty, złączki, zaciski, odstępniki i łączniki
31 / 40
Linia kablowa
Linia kablowa
Linią kablową nazywa się kabel wielożyłowy lub kilka kabli
jednożyłowych połączonych równolegle, ułożonych na wspólnej
trasie i łączących zaciski tych samych dwóch urządzeń
elektrycznych.
Zasadnicze elementy kabla:
Żyła  przewodnik prądu
Izolacja żyły
Ekran  wyrównuje i zmniejsza natężenie pola elektrycznego
Powłoka ochronna  ochrona izolacji przed wilgocią, czynnikami
chemicznymi i innymi wpływami zewnętrznymi
Pancerz  ochrona przed uszkodzeniami mechanicznymi
32 / 40
Przykłady kabli
Przykłady kabli
Kabel typu YAKY
33 / 40
Przykłady kabli
Przykłady kabli
1- żyła miedziana
2  izolacja
papierowa
3  wypełnienie
4  izolacja
rdzeniowa
5  powłoka
ołowiana
6 - osłona włóknista
7 - pancerz
(Zaczerpnięto z [1])
34 / 40
Przykłady kabli
Przykłady kabli
1- żyła Al
2  izolacja
3  ekran
4  wypełnienie
5  obwój z taśmy bawełnianej
6  powłoka ołowiana
7  osłona włóknista
8  pancerz
9  osłona antykorozyjna
zewnętrzna
(Zaczerpnięto z [1])
35 / 40
Przykłady kabli
Przykłady kabli
Kabel WN typu XRUHKXS
36 / 40
Przykłady kabli
Przykłady kabli
Kable do przesyłu wielkich mocy WN:
Olejowe
Gazowe o ciśnieniu wewnętrznym lub zewnętrznym
Kriogeniczne
Czynnikiem umożliwiającym zwiększenie dopuszczalnych natężeń pola
elektrycznego w izolacji sÄ…:
Wypełnienie izolacji papierowej olejem pod ciśnieniem
Wypełnienie wolnych przestrzeni w izolacji papierowej gazem o
podwyższonym ciśnieniu (N, SF6, CO2)
Ciśnienie zewnętrzne wywierane na tradycyjną izolację
Nadprzewodnictwo w temperaturze ciekłego helu lub azotu
37 / 40
Osprzęt kablowy
Osprzęt kablowy
Osprzęt kablowy jest to zbiór elementów przeznaczonych do
wykonywania i ochrony połączeń między kablami, rozgałęziania i
zakańczania kabli.
Mufy  służą do połączenia dwóch odcinków kabli i zapewnienia
odpowiedniej wytrzymałości elektrycznej i mechanicznej złącza.
Głowice  służą do szczelnego zakańczania kabli oraz zapewniają
wymaganą wytrzymałość elektryczną i mechaniczną zakończenia.
Sposób wykonania osprzętu zależy od rodzaju kabli:
Osprzęt o korpusach metalowych, stosowany do kabli o izolacji papierowo-olejowej
Osprzęt taśmowy z tworzyw sztucznych, stosowany do kabli o izolacji z tworzyw
termoplastycznych
Osprzęt z rur termokurczliwych, stosowany do kabli o izolacji z tworzyw sztucznych
Do osprzętu zalicza się również: złączki, zaciski, rozpórki, syciwa, zalewy, taśmy
izolacyjne
38 / 40
Linia kablowa
Linia kablowa
Kable układa się w ziemi, z zachowaniem odpowiednich odległości od
siebie, od fundamentów budynków i innych urządzeń podziemnych
(rurociÄ…gi, zbiorniki..).
Głębokość ułożenia kabli:
50 cm  kable oświetlenia ulicznego nn
70 cm  inne kable nn
80 cm  kable o napięciu 1 100 cm - kable o napięciu Un >15 kV
Czynniki wpływające na stosowanie linii kablowych:
Wymagania urbanistyczne
Ograniczona powierzchnia terenu
Konieczność przekraczania dużych zbiorników wodnych
Strefa zabrudzeniowa utrudniajÄ…ca eksploatacjÄ™ linii napowietrznych
39 / 40
Linia napowietrzna a kablowa
Linia napowietrzna a kablowa
Koszty inwestycyjne linii kablowych są kilkakrotnie większe od kosztów
linii napowietrznych (bez kosztów terenu).
Na obszarach zurbanizowanych koszt terenu może decydować o
koszcie linii napowietrznej, który niekiedy może być wyższy niż dla linii
kablowej.
Obciążalność prądowa linii kablowej i napowietrznej jest obecnie
porównywalna.
Spadki napięcia w liniach kablowych są mniejsze ze względu na
mniejszÄ… reaktancjÄ™ indukcyjnÄ….
Zagrożenie porażeniowe w liniach napowietrznych jest większe.
Linie kablowe są mniej uciążliwe dla otoczenia.
Linie kablowe są mniej uciążliwe w eksploatacji.
Praca linii kablowych nie zależy od warunków atmosferycznych, a więc
sÄ… one bardziej niezawodne.
40 / 40