La sécurité du réseau électrique repose sur le contrôle de la tension du conducteur aérien

À l'approche de l'hiver, les vents glaciaires et la neige frappent sans relâche les tours de transmission.La tension du conducteur, un paramètre apparemment mineur, est en fait la clé de la sécurité et de la stabilité de tous les systèmes de transmission d'énergie.Le calcul précis et le contrôle efficace de la tension du conducteur représentent des défis cruciaux pour les ingénieurs en électricité.

Le fonctionnement sûr des conducteurs aériens dépend d'un contrôle précis de la tension.compromettant les autorisations de sécuritéPar conséquent, les conceptions de systèmes d'alimentation doivent intégrer des calculs de tension méticuleux pour assurer un fonctionnement sûr dans toutes les conditions.

Le processus de calcul commence par l'établissement des conditions de fonctionnement de base et des facteurs de sécurité.et l'importance de la ligneDans les lignes de transport du Royaume-Uni, les normes communes comprennent:

• Tension de fonctionnement maximale (MWT):Les conducteurs de tension maximale peuvent résister à des conditions extrêmes, par exemple à -6°C, à une pression de vent transversale de 383 N/m2 et à une épaisseur de glace de 12,7 mm.La tension ne doit pas dépasser 50% de la charge de rupture (facteur de sécurité 2).
• Le stress quotidien:Tension en fonctionnement normal: à 16°C, la tension reste généralement inférieure à 20% de la charge de rupture.

Notez que le rapport de 20% sert d'exemple. Les conceptions réelles doivent tenir compte des effets du terrain sur la turbulence du vent, le vieillissement des conducteurs et d'autres facteurs.Les recherches confirment que le terrain a un impact significatif sur les turbulences du vent., nécessitant des considérations de température spécifiques au lieu.

La relation entre la tension du conducteur (T) et la inclinaison (S) suit la formule suivante:

Où:

• W = poids du conducteur par unité de longueur (kg/m)
• L = longueur de traction (m)
• g = accélération gravitationnelle (1 kgf = 9,81 N)
• S = inclinaison du conducteur (m)

Considérons un conducteur avec 65,95 kN MWT sous -6 °C, 12,7 mm de glace et 383 N/m2 de pression du vent.

d'une puissance de sortie de l'ordre de:

• Diamètre = 28,62 mm
• Module d'élasticité = 69 × 103 MN/m2
• Surface de la section transversale = 484,5 mm2
• Coefficient de dilatation thermique = 19,3 × 10−6 /°C
• Poids final = 1,621 kg/m

Les concepteurs doivent tenir compte de circonstances exceptionnelles:

Circuits courts:Bien que la durée soit trop courte pour un calcul précis, un espacement de phase suffisant empêche les collisions de conducteurs.

Chargement par glace:La glace augmente le poids du conducteur, le diamètre et la charge du vent. Les régions sujettes à la neige nécessitent des normes de charge de glace appropriées.ou 9 kN/m3 en combinaison avec le vent.

Les tremblements de terre:L'activité sismique introduit des accélérations horizontales/verticales.L'analyse simplifiée les traite comme des charges horizontales équivalentes pour les transformateurs, les moments supplémentaires sont calculés en fonction du poids,hauteur, et l'empattement.

Comme les pires scénarios coïncident rarement, les ingénieurs combinent judicieusement les charges:

• Charge totale de glace + 50% de la vitesse de base du vent
• Charge sismique totale + 50% de charge éolienne

Pour les étendues inférieures à 400 mètres, l'équation parabolique approche bien la tension:

où f = sag (m), p = poids du conducteur (kN/m), L = envergure (m) et T0 = tension (kN).

Outre les conducteurs, les systèmes de transmission comprennent:

• Conducteurs nus:lignes aériennes nécessitant une excellente conductivité, résistance et résistance à la corrosion.
• Les câbles de protection:Installations au sommet d'une tour protégeant les conducteurs de phase des éclairs.
• Matériel:Soutient, fixe et relie les conducteurs et les isolants tout en évitant les dommages causés par les vibrations.
• Les tours:Structures permettant de maintenir des espaces sûrs entre les conducteurs, le sol et les objets.
• Guy Wires:Améliorer la résistance de la tour, réduire les besoins en matériaux et réduire les coûts de construction en ancrant les tours contre l'inclinaison ou l'effondrement.
• Les fondations:Les supports montés au sol empêchent le soulèvement, l'inclinaison ou l'affaissement.

La tension du conducteur reste primordiale pour la sécurité de la transmission aérienne.Les ingénieurs assurent une alimentation fiable dans toutes les conditions de fonctionnementUne prise en compte globale de ces facteurs permet de prendre des décisions de conception judicieuses qui protègent les infrastructures de transport électrique.