Η ασφάλεια του δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας βασίζεται στον έλεγχο της τάσης του υπερυψωμένου αγωγού

Φανταστείτε την τεράστια πίεση που ασκείται στους αγωγούς που συνδέουν αυτές τις δομές κατά τη διάρκεια ακραίων καιρικών συνθηκών.Η τάση του αγωγού, μια φαινομενικά ασήμαντη παράμετρος, είναι στην πραγματικότητα το κλειδί για την ασφάλεια και τη σταθερότητα ολόκληρων συστημάτων μεταφοράς ισχύος.Ο ακριβής υπολογισμός και ο αποτελεσματικός έλεγχος της τάσης των αγωγών αποτελούν κρίσιμες προκλήσεις για τους μηχανικούς ενέργειας.

Η ασφαλή λειτουργία των υπερυψωμένων αγωγών εξαρτάται από την ακριβή ρύθμιση της τάσης.συμβολίζουν τις εξουσιοδοτήσεις ασφαλείαςΩς εκ τούτου, οι σχεδιασμοί συστημάτων ισχύος πρέπει να περιλαμβάνουν σχολαστικούς υπολογισμούς τάσης για να εξασφαλιστεί η ασφαλή λειτουργία σε όλες τις συνθήκες.

Η διαδικασία υπολογισμού ξεκινά με τον καθορισμό των βασικών συνθηκών λειτουργίας και των παραγόντων ασφάλειας.και σημασία της γραμμήςΣτις γραμμές μεταφοράς του Ηνωμένου Βασιλείου, τα κοινά πρότυπα περιλαμβάνουν:

• Μέγιστη τάση λειτουργίας (MWT):Οι αγωγοί κορυφαίας τάσης μπορούν να αντέξουν σε ακραίες συνθήκες, π.χ. σε θερμοκρασία -6°C, με 383 N/m2 άνεση και πάχος πάγου 12,7 mm.η τάση δεν πρέπει να υπερβαίνει το 50% του φορτίου διάσπασης (συντελεστής ασφάλειας 2).
• Ημερήσιο στρες (EDS):Σε 16°C, η τάση παραμένει συνήθως κάτω από το 20% του φορτίου σπάσματος.

Σημειώστε ότι η αναλογία του 20% χρησιμεύει ως παράδειγμα· οι πραγματικοί σχεδιασμοί πρέπει να λαμβάνουν υπόψη τις επιπτώσεις του εδάφους στην αναταραχή του ανέμου, τη γήρανση των αγωγών και άλλους παράγοντες.Η έρευνα επιβεβαιώνει ότι το έδαφος επηρεάζει σημαντικά τα μοτίβα των ανεμοστροφών., απαιτώντας τη λήψη υπόψη των θερμοκρασιών που αφορούν συγκεκριμένες τοποθεσίες.

Η σχέση μεταξύ της έντασης του αγωγού (T) και της κλίσης (S) ακολουθεί τον ακόλουθο τύπο:

Που:

• W = βάρος του αγωγού ανά μονάδα μήκους (kg/m)
• L = μήκος διάταξης (m)
• g = βαρυτική επιτάχυνση (1 kgf = 9,81 N)
• S = κλίση του αγωγού (m)

Για να υπολογιστεί η πτώση του σε θερμοκρασία 20 °C σε 400 μέτρα:

Με παραμέτρους αγωγού:

• Διάμετρος = 28,62 mm
• Ελαστικός όγκος = 69 × 103 MN/m2
• Περιοχή διατομής = 484,5 mm2
• Συντελεστής θερμικής διαστολής = 19,3 × 10−6 /°C
• Τελικό βάρος = 1,621 kg/m

Οι σχεδιαστές πρέπει να λαμβάνουν υπόψη εξαιρετικές περιστάσεις:

Σύντομα κυκλώματα:Οι αγωγοί φάσης βιώνουν σύντομη μηχανική έλξη/απόρριψη.

Φορτίο πάγου:Ο πάγος αυξάνει το βάρος του αγωγού, τη διάμετρο και το φορτίο του ανέμου.ή 9 kN/m3 σε συνδυασμό με άνεμο.

Σεισμοί:Η σεισμική δραστηριότητα εισάγει οριζόντιες/καθεκτικές επιταχύνσεις.ύψος, και το μεταξόνιο.

Επειδή τα χειρότερα σενάρια σπάνια συμπίπτουν, οι μηχανικοί συνδυάζουν τα φορτία με σύνεση:

• Πλήρης φόρτιση πάγου + 50% βασικής ταχύτητας ανέμου
• Πλήρες σεισμικό φορτίο + 50% φορτίο ανέμου

Για διαστήματα κάτω των 400 μέτρων, η παραβολική εξίσωση προσεγγίζει καλά την τάση:

όπου f = sag (m), p = βάρος του αγωγού (kN/m), L = εύρος (m) και T0 = τάση (kN).

Εκτός από τους αγωγούς, τα συστήματα μεταφοράς περιλαμβάνουν:

• Καθαροί αγωγοί:Αεροδρόμια που απαιτούν εξαιρετική αγωγιμότητα, αντοχή και αντοχή στη διάβρωση.
• Διάταξη:Εγκαταστάσεις στην κορυφή του πύργου που προστατεύουν τους αγωγούς φάσης από τον κεραυνό.
• Υλικό:Υποστηρίζει, σταθεροποιεί και συνδέει αγωγούς και μονωτές, αποτρέποντας παράλληλα τη βλάβη από δονήσεις.
• Πύργοι:Συνήθως χρησιμοποιούνται ξύλινοι στύλοι, σκυρόδεμοι και πύργοι από χάλυβα.
• Γκάι Γουάιρς:Αυξήστε την αντοχή του πύργου, μειώστε τις απαιτήσεις υλικού και μειώστε το κόστος κατασκευής με την αγκυροβόληση των πύργων για να μην κλίνουν ή να καταρρέουν.
• Ιδρύματα:Οι τύποι ποικίλλουν ανάλογα με τη γεωλογία και περιλαμβάνουν προκατασκευασμένες βάσεις, χυθείσες στο σημείο στοίβες και βράχια θεμέλια.

Η τάση του αγωγού εξακολουθεί να είναι πρωταρχικής σημασίας για την ασφάλεια της εναέριας μετάδοσης.και ειδικών φορτίων, οι μηχανικοί εξασφαλίζουν αξιόπιστη παροχή ενέργειας σε όλες τις συνθήκες λειτουργίας.Η συνολική εξέταση αυτών των παραγόντων επιτρέπει τη λήψη υγιών αποφάσεων σχεδιασμού που διασφαλίζουν την υποδομή ηλεκτρικής μεταφοράς.