Vikipediya

Havo elektr uzatish tarmogʻi

Havo elektr uzatish tarmogʻi — bu elektr energiyasini katta masofalarga uzatish uchun elektr energiyasini uzatish va taqsimlashda ishlatiladigan tuzilma. U minoralar yoki ustunlar bilan osilgan bir yoki bir nechta izolyatsiyalanmagan elektr kabellaridan (odatda uch fazali quvvat uchun uchga koʻpaytiriladi) iborat.

Dneprda 320 va 150 kV lik liniya

Izolyatsiyaning koʻp qismi atrofdagi havo bilan taʼminlanganligi sababli, havo elektr uzatish liniyalari odatda katta miqdordagi elektr energiyasini uzatishning eng arzon usuli hisoblanadi.

Dnepr oʻtish joyi, Ukraina

tarmoqlarni qurish uchun minoralar laminatlangan yogʻochdan, poʻlatdan yoki alyuminiydan (panjarali konstruktsiyalar yoki quvurli ustunlar), betondan va vaqti-vaqti bilan mustahkamlangan plastmassalardan yasaladi. tarmoqdagi izolyatsiyalanmagan simli oʻtkazgichlar odatda alyuminiydan (tekis, poʻlat yoki kompozit materiallar, masalan, uglerod va shisha tolalar bilan mustahkamlangan) ishlab chiqariladi, ammo baʼzida mis simlar oʻrta kuchlanishli taqsimlashda va istemolchilar binolariga past kuchlanishli ulanishlarda qoʻllanadi. Havo elektr uzatish liniyalarini loyihalashning asosiy maqsadi liniya bilan xavfli aloqani oldini olish va oʻtkazgichlarni ishonchli qoʻllab-quvvatlash, boʻronlarga, muz yuklariga, zilzilalarga va boshqa mumkin boʻlgan zararlarga chidamliligini taʼminlash uchun energiya bilan taʼminlangan oʻtkazgichlar va yer oʻrtasida yetarli masofani saqlashdir[1]. Bugungi kunda havo liniyalari muntazam ravishda oʻtkazgichlar orasidagi 765 000 voltdan ortiq kuchlanishda ishlaydi.

Elektr uzatish tarmoqlarining tasnifi

tahrir
 
Naurudagi elektr tarmoqlarida ishlayotgan odam (2007)

Ish kuchlanishiga qarab

tahrir

Havo elektr uzatish tarmoqlari elektr energetika sanoatida kuchlanish diapazoni boʻyicha tasniflanadi:

  • Past kuchlanish (LV), 1000 voltdan kam, turar-joy yoki kichik tijorat mijozi va kommunal xizmatlar oʻrtasida ulanish uchun ishlatiladi.
  • Oʻrta kuchlanish (MV; taqsimlash), 1000 volt (1 kV) va 69 kV oraligʻida, shahar va qishloq joylarida tarqatish uchun ishlatiladi.
  • Yuqori kuchlanish (HV; subtranslyatsiya 100 dan kam kV; 115 kV va 138 kV kabi kuchlanishlarda subtransmissiya yoki uzatish), katta hajmdagi elektr energiyasini uzatish va juda katta isteʼmolchilarga ulanish uchun ishlatiladi.
  • Qoʻshimcha yuqori kuchlanish (EHV; uzatish) — 345 kV dan, taxminan 800 kV gacha[2], uzoq masofaga, juda yuqori quvvat uzatish uchun ishlatiladi.
  • Koʻpincha ±800 kVDC va ≤1000 kVAC bilan bogʻliq boʻlgan ultra yuqori kuchlanish (UHV)

Tarmoq uzunligi boʻyicha

tahrir
 
Oʻrta podstansiyada 430 va 250 kV

Havo uzatish tarmogʻi odatda tarmoq uzunligiga qarab[3] uchta sinfga boʻlinadi:

  • 50 kmdan qisqa chiziqlar odatda qisqa elektr uzatish tarmoqlari deb ataladi.
  • 50 km va 150 km orasida qatorlar odatda oʻrta elektr uzatish tarmoqlari deb ataladi.
  • 150 kmdan ortiq qatorlar uzoq elektr uzatish tarmoqlari hisoblanadi.

Ushbu toifalash asosan energetiklar tomonidan elektr uzatish tarmoqlarining ishlashini tahlil qilish qulayligi uchun amalga oshiriladi.

Tuzilmalar

tahrir

Havo tarmoqlari uchun tuzilmalar tarmoq turiga qarab turli shakllarni oladi. Tuzilmalar toʻgʻridan-toʻgʻri yerga oʻrnatilgan yogʻoch ustunlar kabi oddiy boʻlishi mumkin, ular oʻtkazgichlarni ushlab turish uchun bir yoki bir nechta oʻzaro ustunlarni biriktirib quriladi. Quvurli poʻlat ustunlar odatda shahar joylarida qoʻllanadi. Yuqori kuchlanishli tarmoqlar koʻpincha panjara tipidagi poʻlat minoralarda yoki ustunlarda amalga oshiriladi. Uzoq hududlar uchun alyuminiy minoralar vertolyotlar bilan joylashtirilishi mumkin[4][5]. Beton ustunlar ham ishlatiladi[1]. Kuchli plastmassalardan tayyorlangan ustunlar ham mavjud, ammo ularning yuqori narxi qoʻllanilishini cheklaydi.

Har bir struktura oʻtkazgichlar tomonidan yuklangan yuklamalarga moʻljallangan boʻlishi kerak[1]. Superoʻtkazuvchilarning ogʻirligi, shuningdek, shamol va muz toʻplanishi va tebranish taʼsiridan kelib chiqadigan dinamik yuklarni qoʻllab-quvvatlashi kerak. Oʻtkazgichlar toʻgʻri chiziqda boʻlganda, minoralar faqat ogʻirliklarga qarshilik koʻrsatishi kerak, chunki oʻtkazgichlardagi kuchlanish strukturaga hech qanday natijaviy kuchsiz taxminan muvozanatlashadi. Ularning uchlarida qoʻllab-quvvatlanadigan moslashuvchan oʻtkazgichlar katenar shakliga yaqinlashadi va elektr uzatish tarmoqlarini qurish uchun tahlilning koʻp qismi ushbu shaklning xususiyatlariga tayanadi[1].

Katta elektr uzatish tarmogʻi loyihasida bir nechta turdagi minoralar boʻlishi mumkin, ularda koʻpchilik pozitsiyalar uchun moʻljallangan „tangens“ („toʻxtatilgan“ yoki „chiziq“ minoralar, Buyuk Britaniya) minoralari va chiziqni burchak orqali burish uchun ishlatiladigan yanada ogʻirroq qurilgan minoralar, oʻlik (tugatish) mavjud. chiziq yoki muhim daryo yoki yoʻl kesishmalari uchun. Muayyan chiziq uchun dizayn mezonlariga koʻra, yarim moslashuvchan turdagi tuzilmalar har bir minoraning har ikki tomonida muvozanatlanadigan oʻtkazgichlarning ogʻirligiga tayanishi mumkin. Qattiqroq tuzilmalar bir yoki bir nechta oʻtkazgichlar buzilgan taqdirda ham tik turishi mumkin. Bunday tuzilmalar kaskadli minora buzilishlarining koʻlamini cheklash uchun elektr uzatish tarmoqlarida intervalgacha oʻrnatilishi mumkin[1].

Minora konstruksiyalari uchun poydevor katta va qimmat boʻlishi mumkin, ayniqsa tuproq sharoitlari yomon boʻlsa, masalan, botqoq yerlarda. Har bir strukturani oʻtkazgichlar tomonidan qoʻllanadigan baʼzi kuchlarga qarshi turish uchun simlari yordamida sezilarli darajada barqarorlashtirish mumkin.

 
Aerodrom yaqinidagi past profilli elektr uzatish tarmoqlari

Elektr tarmoqlari va qoʻllab-quvvatlovchi tuzilmalar vizual ifloslanishning bir shakli boʻlishi mumkin. Baʼzi hollarda buning oldini olish uchun tarmoqlar yerga koʻmilgan, ammo bu „yer osti“ tarmoqlari qimmatroq va shuning uchun keng tarqalgan emas.

Yagona yogʻochdan foydalaniladigan qutb konstruktsiyasi uchun yerga qutb qoʻyiladi. Izolyatorlar shpallarga biriktirilgan. „H“ tipidagi yogʻoch qutbli konstruktsiya uchun yerga ikkita ustun qoʻyiladi, soʻngra ularning ustiga har ikki tomonga choʻzilgan shpal qoʻyiladi. Izolyatorlar uchlari va oʻrtalarida biriktirilgan. Panjara minora konstruksiyalari ikkita umumiy shaklga ega. Ulardan biri piramidal asosga ega, soʻngra vertikal qismga ega boʻlib, u yerda uchta koʻndalang ustunga ega boʻladi. Deformatsiya izolyatorlari shpallarga biriktirilgan. Boshqasi piramidal asosga ega, u toʻrtta qoʻllab-quvvatlash nuqtasiga choʻziladi. Buning ustiga gorizontal trussga oʻxshash struktura joylashtiriladi.

Baʼzan chaqmoqlardan himoya qilish uchun minoralarning tepalari boʻylab tuproqli sim tortiladi. Optik tuproqli sim aloqa uchun oʻrnatilgan optik tolali yanada rivojlangan versiyadir. Yuqori sim belgilari Xalqaro fuqaro aviatsiyasi tashkiloti tavsiyalariga javob berish uchun tuproq simiga oʻrnatilishi mumkin[6]. Baʼzi belgilar tungi vaqtni ogohlantirish uchun miltillovchi lampalarni oʻz ichiga oladi.

Sxemalar

tahrir

Bir pallali uzatish tarmogʻi faqat bitta kontaktlarning zanglashiga olib keladigan oʻtkazgichlarni olib yuradi. Uch fazali tizim uchun bu har bir minora uchta oʻtkazgichni qoʻllab-quvvatlashini anglatadi.

Ikki pallali uzatish tarmogʻi ikkita zanjirga ega. Uch fazali tizimlar uchun har bir minora oltita oʻtkazgichni qoʻllab-quvvatlaydi va izolyatsiya qiladi. Bir fazali oʻzgaruvchan tok tarmoqlari tortishish oqimi uchun ishlatiladigan ikkita kontaktlarning zanglashiga olib keladigan toʻrtta oʻtkazgichga ega. Odatda ikkala davr ham bir xil kuchlanishda ishlaydi.

HVDC tizimlarida odatda ikkita oʻtkazgich har bir chiziqqa oʻtkaziladi, lekin kamdan-kam hollarda tizimning faqat bitta qutbi minoralar toʻplamida amalga oshiriladi.

Baʼzi mamlakatlarda, masalan, Germaniyada, 100 kV dan yuqori kuchlanishli elektr uzatish tarmoqlarining koʻpchiligi ikki, toʻrt yoki kamdan-kam hollarda oltitali elektr uzatish tarmoqlari sifatida amalga oshiriladi, chunki yoʻl huquqlari kamdan-kam uchraydi. Baʼzan barcha oʻtkazgichlar ustunlar oʻrnatilishi bilan oʻrnatiladi; koʻpincha baʼzi sxemalar keyinroq oʻrnatiladi. Ikki zanjirli elektr uzatish tarmoqlarining kamchiliklari shundaki, texnik xizmat koʻrsatish qiyin boʻlishi mumkin, chunki yuqori kuchlanishga yaqin joyda ishlash yoki ikkita kontaktlarning zanglashiga olib oʻtish talab qilinadi. Muvaffaqiyatsiz boʻlsa, ikkala tizim ham taʼsir qilishi mumkin.

Eng katta ikki pallali elektr uzatish tarmogʻi Kita-Ivaki elektr uzatish tarmogʻidir.

Izolyatorlar

tahrir
 
Kaliforniyadagi keramik izolyatorli oʻrta kuchlanishli elektr uzatish tarmogʻlari
 
Modulli suspenziya izolyatorlari yuqori voltli tarmoqlar uchun ishlatiladi. Yalitkan pastki qismidagi oʻtkazgichlarga biriktirilgan narsalar Stockbridge damperidir.

Yalitkanlar oʻtkazgichlarni qoʻllab-quvvatlashi va oʻtish va chaqmoq tufayli normal ish kuchlanishiga ham bardosh berishi kerak. Izolyatorlar keng miqyosda konstruksiya ustidagi o‘tkazgichni qo‘llab-quvvatlaydigan pin-turi yoki o‘tkazgich konstruksiya ostida osilib turgan suspenziya turi sifatida tasniflanadi. Deformatsiya izolyatorining ixtirosi yuqori kuchlanishlardan foydalanishga imkon beruvchi hal qiluvchi omil boʻldi.

19-asrning oxirida telegraf uslubidagi pinli izolyatorlarning cheklangan elektr quvvati kuchlanishni 69 000 voltdan koʻp boʻlmagan darajada cheklab qoʻydi. Taxminan 33 kVgacha (Shimoliy Amerikada 69 kV) ikkala tur ham keng tarqalgan. Yuqori kuchlanishlarda havo oʻtkazgichlari uchun faqat suspenziya tipidagi izolyatorlar keng tarqalgan.

Izolyatorlar odatda nam chinni yoki qattiqlashtirilgan shishadan tayyorlanadi, shisha bilan mustahkamlangan polimer izolyatorlaridan koʻproq foydalaniladi. Biroq, kuchlanish darajasining oshishi bilan polimer izolyatorlari (silikon kauchuk) dan foydalaniladi[7]. Xitoy allaqachon 1100 kV eng yuqori tizim kuchlanishiga ega boʻlgan polimer izolyatorlarini ishlab chiqdi va Hindiston hozirda 1200 kV (eng yuqori tizim kuchlanishi) tarmogʻini ishlab chiqmoqda, u dastlab 1200 kV tarmoqqa koʻtarilishi uchun 400 kV quvvatlanadi[8].

Suspension izolyatorlar bir nechta bloklardan iborat boʻlib, yuqori kuchlanishlarda birlik izolyator disklari soni ortib boradi. Disklar soni tarmoqdagi kuchlanish, chaqmoqqa chidamlilik talabi, balandlik va tuman, ifloslanish yoki tuz purkash kabi atrof-muhit omillariga qarab tanlanadi. Ushbu shartlar suboptimal boʻlgan hollarda, uzoqroq izolyatorlardan foydalanish kerak. Bunday hollarda qochqin oqimi uchun uzoqroq masofaga ega boʻlgan uzoqroq izolyatorlar talab qilinadi. Deformatsiya izolyatorlari oʻtkazgich uzunligining toʻliq ogʻirligini, shuningdek, muz toʻplanishi va shamol tufayli yuklarni ushlab turish uchun yetarlicha kuchli boʻlishi kerak[9].

Chinni izolyatorlari yarim oʻtkazgichli sirlangan qoplamaga ega boʻlishi mumkin, shuning uchun kichik oqim (bir necha milliamper) izolyatordan oʻtadi. Bu sirtni biroz isitadi va tuman va chang toʻplanishi taʼsirini kamaytiradi. Yarimoʻtkazgichli sir, shuningdek, izolyator birliklari zanjiri uzunligi boʻylab kuchlanishning yanada teng taqsimlanishini taʼminlaydi.

Tabiatan polimer izolyatorlari nam ish faoliyatini yaxshilash uchun hidrofobik xususiyatlarga ega. Bundan tashqari, tadqiqotlar shuni koʻrsatdiki, polimer izolyatorlarida talab qilinadigan oʻziga xos oʻtish masofasi chinni yoki shishaga qaraganda ancha past. Bundan tashqari, polimer izolyatorlarining massasi (ayniqsa, yuqori kuchlanishlarda) qiyosiy chinni yoki shisha ipdan taxminan 50 % dan 30 % gacha kamroq. Yaxshiroq ifloslanish va nam ishlash bunday izolyatorlardan koʻproq foydalanishga olib keladi.

200 kV dan ortiq juda yuqori kuchlanish uchun izolyatorlarning terminallarida oʻrnatilgan tasniflash halqalari boʻlishi mumkin. Bu izolyator atrofidagi elektr maydon taqsimotini yaxshilaydi va kuchlanish kuchayishi paytida uni chayqalishga chidamliroq qiladi.

Superoʻtkazuvchilar

tahrir
 
ACSR elektr tarmogʻining namunaviy kesimi

Bugungi kunda uzatish uchun ishlatiladigan eng keng tarqalgan oʻtkazgich alyuminiy oʻtkazgichli poʻlatdan mustahkamlangan (ACSR). Bundan tashqari, toʻliq alyuminiy qotishma oʻtkazgich (AAAC) dan ham koʻp foydalaniladi. Asosan alyuminiy ishlatiladi, chunki u taqqoslanadigan qarshilik mis kabelining taxminan yarm ogʻirligi va past narxiga ega. Biroq, oʻziga xos oʻtkazuvchanligi past boʻlgani uchun u misga qaraganda kattaroq diametrni talab qiladi[1]. Mis oʻtmishda koʻproq mashhur boʻlgan va hali ham qoʻllanadi, ayniqsa past kuchlanishlarda.

Kattaroq oʻtkazgichlar kamroq elektr qarshiligi tufayli kamroq energiya yoʻqotsa-da, ular kichikroq oʻtkazgichlarga qaraganda qimmatroq. Kelvin qonuni deb ataladigan optimallashtirish qoidasiga koʻra, tarmoq uchun oʻtkazgichning optimal oʻlchami kichikroq oʻtkazgichda sarflangan energiya narxi kattaroq oʻtkazgich uchun tarmoq qurilishiga qoʻshimcha toʻlanadigan yillik foizga teng boʻlganda topiladi. Optimallashtirish muammosi oʻzgaruvchan yillik yuk, oʻrnatish narxining oʻzgarishi va odatda ishlab chiqarilgan kabelning alohida oʻlchamlari kabi qoʻshimcha omillar bilan murakkablashadi[1].

Superoʻtkazuvchilar uzunlik birligi uchun bir xil ogʻirlikdagi egiluvchan ob’ekt boʻlgani sababli, ikkita minora oʻrtasida osilgan oʻtkazgichning shakli katenarnikiga yaqinlashadi. Superoʻtkazuvchilarning sarkmasi (egri chiziqning eng yuqori va eng past nuqtasi orasidagi vertikal masofa) haroratga va muz qoplami kabi qoʻshimcha yukga qarab oʻzgaradi. Xavfsizlik uchun tepada minimal boʻshliqni saqlash kerak. Superoʻtkazuvchilarning uzunligi u orqali oʻtadigan oqim tomonidan ishlab chiqarilgan issiqlikning ortishi bilan ortib borayotganligi sababli, baʼzida issiqlik kengayishining past koeffitsienti yoki ruxsat etilgan ish harorati yuqori boʻlgan oʻtkazgichlarni oʻzgartirish orqali quvvatni qayta ishlash quvvatini oshirish mumkin.

 
Anʼanaviy ACSR (chapda) va zamonaviy uglerod yadroli (oʻngda) oʻtkazgichlar

Issiqlik choʻkishini kamaytiradigan ikkita oʻtkazgich kompozit yadroli oʻtkazgichlar (ACCR va ACCC oʻtkazgichlari) deb nomlanadi. Oʻtkazgichning umumiy kuchini oshirish uchun tez-tez ishlatiladigan poʻlat yadroli iplar oʻrniga, ACCC oʻtkazgichi poʻlatdan taxminan 1/10 issiqlik kengayish koeffitsientini taʼminlovchi uglerod va shisha tolali yadrodan foydalanadi. Kompozit yadro oʻtkazmaydigan boʻlsa-da, u poʻlatdan sezilarli darajada yengilroq va kuchliroqdir, bu esa hech qanday diametr yoki ogʻirlik jazosisiz 28 % koʻproq alyuminiyni (ixcham trapezoidal shakldagi iplar yordamida) qoʻshish imkonini beradi. Qoʻshilgan alyuminiy tarkibi elektr tokiga qarab bir xil diametrli va ogʻirlikdagi boshqa oʻtkazgichlarga nisbatan tarmoq yoʻqotishlarini 25 dan 40 % gacha kamaytirishga yordam beradi. Uglerod yadroli oʻtkazgichning kamaytirilgan termal choʻkishi unga toʻliq alyuminiy oʻtkazgich (AAC) yoki ACSR bilan solishtirganda ikki baravar koʻproq oqimni („ampacity“) oʻtkazishga imkon beradi.

Elektr uzatish tarmoqlari va ularning atrofi tarmoq xodimlari tomonidan taʼminlanishi kerak, baʼzida bosimli yuvish mashinasi yoki uch barobar tezroq ishlaydigan dumaloq arra bilan vertolyotlar yordam beradi[10][11][12]. Biroq, bu ish koʻpincha vertolyotning balandlik-tezlik diagrammasining xavfli joylarida sodir boʻladi[13] va uchuvchi ushbu „odamning tashqi yuki“ usuli uchun malakali boʻlishi kerak[14].

Toʻplamli oʻtkazgichlar

tahrir
 
Toʻplamli oʻtkazgich

Elektr energiyasini uzoq masofalarga uzatish uchun yuqori kuchlanishli uzatish qoʻllanadi. Transmissiya 132 kV dan yuqori toj zaryadsizlanishi muammosini keltirib chiqaradi, bu esa sezilarli quvvat yoʻqotilishiga va aloqa davrlariga xalaqit beradi. Ushbu korona taʼsirini kamaytirish uchun har bir fazada bir nechta oʻtkazgichlardan yoki toʻplangan oʻtkazgichlardan foydalanish afzalroqdir[15]. Korona, ovozli va radio shovqinlarini (va ular bilan bogʻliq elektr yoʻqotishlarni) kamaytirishdan tashqari, oʻrnatilgan oʻtkazgichlar teri effekti (AC tarmoqlari) tufayli teng alyuminiy tarkibidagi bitta oʻtkazgich bilan solishtirganda oʻtkazilishi mumkin boʻlgan oqim miqdorini ham oshiradi[16].

Toʻplamli oʻtkazgichlar intervalgacha boʻshliqlar bilan bogʻlangan bir nechta parallel kabellardan iborat boʻlib, koʻpincha silindrsimon konfiguratsiyada. Superoʻtkazuvchilarning optimal soni oqim darajasiga bogʻliq, lekin odatda yuqori kuchlanishli tarmoqlar ham yuqori oqimga ega. American Electric Power[17] 765 kV li bir toʻplamda har bir fazada oltita oʻtkazgichdan foydalanadigan tarmoqlar qurmoqda. Spacerlar shamol taʼsiridagi kuchlarga va qisqa tutashuv paytida magnit kuchlarga qarshilik koʻrsatishi kerak.

 
Toʻrt oʻtkazgichli toʻplamlar uchun ajratuvchi damper
 
Toʻplamli oʻtkazgich biriktirilishi

Birlashtirilgan oʻtkazgichlar chiziq yaqinidagi kuchlanish gradyanini kamaytiradi. Bu tojni chiqarib yuborish ehtimolini kamaytiradi. Qoʻshimcha yuqori kuchlanishda, bitta oʻtkazgich yuzasidagi elektr maydon gradienti havoni ionlash uchun yetarlicha yuqori boʻlib, bu quvvatni behuda sarflaydi, kiruvchi ovozli shovqinlarni keltirib chiqaradi va aloqa tizimlariga xalaqit beradi. Oʻtkazgichlar toʻplamini oʻrab turgan maydon bitta, juda katta oʻtkazgichni oʻrab turgan maydonga oʻxshaydi — bu yuqori maydon kuchi bilan bogʻliq muammolarni yengillashtiradigan pastroq gradyanlarni hosil qiladi. Korona taʼsiridan kelib chiqadigan yoʻqotishlar bartaraf etilganda uzatish samaradorligi yaxshilanadi.

Toʻplangan oʻtkazgichlar oʻtkazgichlarning sirt maydonining ortishi tufayli oʻzlarini samaraliroq sovutib, chiziq yoʻqotishlarini yanada kamaytiradi. Oʻzgaruvchan tokni uzatishda, toʻplamli oʻtkazgichlar teri effekti tufayli bitta katta oʻtkazgichning kuchlanishini kamaytirishdan qochadi. Toʻplamli oʻtkazgich ham bitta oʻtkazgichga nisbatan past reaktivlikka ega.

Shamol qarshiligi yuqoriroq boʻlsa-da, shamoldan kelib chiqadigan tebranish toʻplam oraligʻida oʻchirilishi mumkin. Toʻplangan oʻtkazgichlarning muz va shamol yuki bir xil umumiy kesimdagi bitta oʻtkazgichdan kattaroq boʻladi va toʻplamli oʻtkazgichlarni bitta oʻtkazgichga qaraganda oʻrnatish qiyinroq. Aeol tebranishi, odatda, chiziq boʻylab nisbatan yaqin oraliqlarda oʻrnatilgan ajratgichlar va ajratuvchi amortizatorlarning taʼsiri tufayli yigʻilgan oʻtkazgichlarda kamroq aniqlanadi[18].

Tuproqli oʻtkazgichlar

tahrir
 
Alyuminiy oʻtkazgich oʻzaro bogʻlangan polietilen izolyatsiyalash simi. 6600 V kuchlanishli elektr uzatish tarmoqlari uchun ishlatiladi.

Havo elektr uzatish tarmoqlari koʻpincha tuproqli oʻtkazgich bilan jihozlangan (qalqon simi, statik sim yoki havo simi). Fazali oʻtkazgichlarga toʻgʻridan-toʻgʻri chaqmoq urishi ehtimolini minimallashtirish uchun tuproq oʻtkazgich odatda qoʻllab-quvvatlovchi tuzilmaning yuqori qismida yerga ulanadi (yerlashtiriladi)[19]. Bundan tashqari, nosozlik oqimlari uchun yer bilan parallel yoʻl boʻlib xizmat qiladi. Juda yuqori kuchlanishli elektr uzatish tarmoqlari ikkita tuproqli oʻtkazgichga ega boʻlishi mumkin. Bular yoki eng yuqori koʻndalang nurning eng tashqi uchlarida, ikkita V shaklidagi ustun nuqtalarida yoki alohida koʻndalang qoʻlda joylashadi. Tarmoqlarda qalqon simi oʻrniga har bir necha oraliqda kuchlanish toʻxtatuvchilardan foydalanish mumkin; bu konfiguratsiya odatda Qoʻshma Shtatlarning koʻproq qishloq joylarida joylashgan. Chiziqni chaqmoqlardan himoya qilish orqali podstansiyalardagi qurilmalarning dizayni izolyatsiyaga nisbatan past kuchlanish tufayli soddalashtiriladi. Elektr uzatish tarmoqlaridagi ekran simlari aloqa va quvvat tizimini boshqarish uchun ishlatiladigan optik tolalarni (optik tuproqli simlar/OPGW) oʻz ichiga olishi mumkin.

 
HVDC Fenno-Skan elektrod tarmogʻi sifatida ishlatiladigan tuproqli simlar bilan

Baʼzi HVDC konvertor stantsiyalarida tuproq simi uzoqdagi topraklama elektrodiga ulanish uchun elektrod tarmogʻi sifatida ham ishlatiladi. Bu HVDC tizimiga yerdan bitta oʻtkazgich sifatida foydalanish imkonini beradi. Tuproq oʻtkazgichi faza oʻtkazgichlari ustidagi chaqmoq toʻxtatuvchilari tomonidan koʻprikli kichik izolyatorlarga oʻrnatiladi. Izolyatsiya pylonning elektrokimyoviy korroziyasini oldini oladi.

Oʻrta kuchlanishli tarqatish tarmoqlari, shuningdek, bir yoki ikkita ekranli simlardan foydalanishi mumkin yoki baland boʻyli transport vositalaridan yoki elektr tarmogʻiga tegib turgan uskunalardan himoya qilish uchun faza oʻtkazgichlari ostiga oʻrnatilgan tuproqli oʻtkazgich boʻlishi mumkin, shuningdek, Wye simli tizimlar elektr tarmogʻida neytral chiziqni taʼminlash uchun.

Sobiq Sovet Ittifoqida juda yuqori kuchlanish uchun baʼzi elektr uzatish tarmoqlarida, tuproqli sim PLC-radio tizimlari uchun ishlatiladi va ustunlardagi izolyatorlarga oʻrnatiladi.

Izolyatsiya qilingan oʻtkazgichlar va kabel

tahrir

Yuqori izolyatsiyalangan kabellar kamdan-kam hollarda qoʻllanadi, odatda qisqa masofalar uchun (bir kilometrdan kam). Izolyatsiya qilingan kabellar toʻgʻridan-toʻgʻri konstruktsiyalarga izolyatsiyalovchi tayanchlarsiz ulanishi mumkin. Havo bilan izolyatsiya qilingan yalangʻoch oʻtkazgichli havo tarmogʻi odatda izolyatsiya qilingan oʻtkazgichli kabelga qaraganda kamroq xarajat qiladi.

Yana keng tarqalgan yondashuv „qoplangan“ chiziqli simdir. U yalangʻoch kabel sifatida ishlanadi, lekin koʻpincha yovvoyi tabiat uchun xavfsizroqdir, chunki kabellardagi izolyatsiya katta qanotli, yirtqich hayvonlar tarmoqlar bilan toʻqnashuvida omon qolish ehtimolini oshiradi va tarmoqlarning umumiy xavfini biroz kamaytiradi. Ushbu turdagi tarmoqlar koʻpincha Amerika Qoʻshma Shtatlarining sharqiy qismida va daraxt tarmoq bilan aloqa qilish ehtimoli boʻlgan kuchli oʻrmonli hududlarda uchraydi. Yagona tuzoq — bu xarajat, chunki izolyatsiyalangan sim koʻpincha yalangʻoch simlarga qaraganda qimmatroq. Koʻpgina kommunal kompaniyalar yopiq tarmoq simini oʻtkazgich materiali sifatida qoʻllaydilar, bu yerda simlar koʻpincha qutbda, masalan, yer osti koʻtargich/qozon boshi, qayta yopishtirgichlar, kesiklar va boshqalarda bir-biriga yaqinroq boʻladi.

Damperlar

tahrir
 
Stockbridge amortizatori

Elektr uzatish tarmoqlari shamol tomonidan boshqariladigan aeroelastik tebranishlar va „galloping“ tebranishlaridan aziyat chekishi mumkinligi sababli, tarmoqlarning jismoniy tebranishlarining xususiyatlarini oʻzgartirish uchun koʻpincha tarmoqlarga sozlangan massa amortizatorlari biriktiriladi. Keng tarqalgan turi — Stockbridge damperidir.

Elektr uzatish tarmoqlari

tahrir
 
Tailanddagi beton ustunga oʻrnatilgan oʻrta kuchlanishli ixcham havo elektr uzatish tarmogʻi. Tashqi koʻrinishi toʻplamli oʻtkazgichga oʻxshaydi, lekin bu chiziq uchta oʻtkazgichdan iborat boʻlib, ular bitta, xoch shaklidagi chinni izolyatorga biriktirilgan.

Havo elektr uzatish tarmogʻi standart havo uzatish tarmogʻiga qaraganda kichikroq yoʻlni talab qiladi. Superoʻtkazuvchilar bir-biriga juda yaqinlashmasligi kerak. Bunga qisqa oraliq uzunliklari va izolyatsion shpallar yoki oraliqdagi oʻtkazgichlarni izolyatorlar bilan ajratish orqali erishish mumkin. Birinchi turni qurish osonroq, chunki u oraliqda izolyatorlarni talab qilmaydi, uni oʻrnatish va saqlash qiyin boʻlishi mumkin.

Bunday tarmoqlarga misollar:

Elektr uzatish tarmoqlari mavjud yoʻlda uzatilishi mumkin boʻlgan quvvatni oshirish uchun mavjud tarmoqlarning kuchlanishini oshirish uchun moʻljallangan boʻlishi mumkin[20].

Past kuchlanish

tahrir
 
Old Coulsdon, Surrey shahridagi havo toʻplami

Past kuchlanishli havo tarmoqlari shisha yoki keramik izolyatorlarda tashiladigan yalangʻoch oʻtkazgichlardan yoki havo oʻrnatilgan kabel tizimidan foydalanishi mumkin. Superoʻtkazuvchilar soni ikkitadan (ehtimol faza va neytral) oltitagacha boʻlishi mumkin (uch fazali oʻtkazgichlar, alohida neytral va tuproq, shuningdek, umumiy kalit bilan taʼminlangan koʻcha yoritgichi); umumiy holat toʻrtta (uch fazali va neytral, bu yerda neytral himoya topraklama oʻtkazgichi sifatida ham xizmat qilishi mumkin).

Poezdlar uchun havo elektr tarmoqlari

tahrir

Havo tarmoqlari yoki havo simlari elektr energiyasini tramvay, trolleybus va poezdlarga uzatish uchun ishlatiladi. Havo tarmoqlari temir yoʻl ustida joylashgan bir yoki bir nechta havo simlari printsipi asosida ishlab chiqilgan. Havo tarmogʻi boʻylab muntazam ravishda yetkazib beruvchi stantsiyalar yuqori voltli tarmoqdan quvvat beradi. Baʼzi hollarda past chastotali AC ishlatiladi va maxsus tortish oqimi tarmogʻi tomonidan taqsimlanadi.

Qoʻshimcha ilovalar

tahrir

Havo tarmoqlari vaqti-vaqti bilan uzatuvchi antennalarni taʼminlash uchun, ayniqsa uzoq, oʻrta va qisqa toʻlqinlarni samarali uzatish uchun ishlatiladi. Buning uchun koʻpincha staggerli massiv chizigʻi ishlatiladi. Qattiq qatorli chiziq boʻylab uzatuvchi antennaning tuproq tarmogʻini yetkazib berish uchun oʻtkazgich kabellari halqaning tashqi tomoniga, halqa ichidagi oʻtkazgich esa antennaning yuqori kuchlanishli doimiy foydalanuvchisiga olib boradigan izolyatorlarga mahkamlangan.

Havo elektr uzatish tarmoqlari ostidagi maydondan foydalanish

tahrir

Havo tarmogʻi ostidagi maydondan foydalanish cheklangan, chunki ob’ektlar energiya oʻtkazgichlariga juda yaqin kelmasligi kerak. Havo tarmoqlari va inshootlar muzni toʻkib, xavf tugʻdirishi mumkin. Qabul qiluvchi antennaning havo oʻtkazgichlari tomonidan himoyalanganligi, shuningdek izolyatorlar va oʻtkazgichlarning oʻtkir nuqtalarida qisman zaryadsizlanishi tufayli elektr uzatish tarmogʻi ostida radio qabul qilish buzilishi mumkin.

Havo tarmoqlarini oʻrab turgan hududda shovqin xavfi, masalan, uchurtmalar yoki havo sharlari, zinapoyalar yoki mexanizmlardan foydalanish xavfli.

Aerodromlar yaqinidagi havo taqsimlash va elektr uzatish tarmoqlari koʻpincha xaritalarda belgilanadi va chiziqlarning oʻzi uchuvchilarni oʻtkazgichlar mavjudligidan ogohlantirish uchun koʻzga tashlanadigan plastik reflektorlar bilan belgilanadi.

Havo elektr uzatish tarmoqlarini qurish, ayniqsa choʻl hududlarda, atrof-muhitga sezilarli taʼsir koʻrsatishi mumkin. Bunday loyihalar uchun atrof-muhitni oʻrganishda butalarni tozalash, koʻchib yuruvchi hayvonlarning migratsiya yoʻllarini oʻzgartirish, yirtqichlar va odamlarning transmissiya yoʻlaklari boʻylab kirishi mumkin boʻlgan kirishlari, daryolar oʻtish joylarida baliq yashash joylarining buzilishi va boshqa taʼsirlar koʻrib chiqilishi mumkin.

Tarmoqli parklar, odatda, qulay kirishni taʼminlash va toʻsiqlarning oldini olish uchun havo elektr uzatish tarmoqlari ostidagi maydonni egallaydi.

Yuqori kuchlanishli elektr uzatish tarmoqlari yaqinida yashash bilan bogʻliq sogʻliq muammolari aniq isbotlanmagan[21].

Aviatsiya hodisalari

tahrir
 
Yuqori kuchlanishli havo uzatish tarmogʻidagi aviatsiya toʻsiq belgisi uchuvchilarga havo tarmogʻi mavjudligini eslatadi. Baʼzi markerlar kechasi yonadi yoki strob-chiroqlarga ega.
 
Qozogʻistondagi Ekibastuz-Koʻkchatov yuqori voltli tarmoqgʻi. Bu dunyodagi eng yuqori elektr uzatish tarmogʻining kuchlanishi boʻlgan 1150 kV da ishlaydigan birinchi tijorat maqsadlarida ishlatiladigan elektr uzatish tarmogʻi.

Umumiy aviatsiya, deltaplanda uchish, paraplanda uchish, parashyutdan sakrash, havo sharlari va uchurtmalarda uchish elektr uzatish tarmoqlariga tasodifiy tegmaslik kerak. Deyarli har bir uchurtma mahsuloti foydalanuvchilarni elektr uzatish tarmoqlaridan uzoqroq turish haqida ogohlantiradi. Oʻlimlar samolyot elektr uzatish tarmoqlariga qulashi natijasida sodir boʻladi. Baʼzi elektr uzatish tarmoqlari, ayniqsa, havo yoʻllari yaqinida yoki suzuvchi samolyotlarning ishlashini taʼminlaydigan suv yoʻllari ustidagi toʻsiqlar bilan belgilanadi. Elektr uzatish tarmoqlarini joylashtirish baʼzan aks holda deltaplanlar tomonidan ishlatiladigan saytlarni ishlatadi[22][23].

Tarixi

tahrir

Elektr impulslarining uzoq masofaga birinchi uzatilishi 1729-yil 14-iyulda fizik Stiven Grey tomonidan namoyish etilgan.  Namoyishda ipak iplar bilan osilgan nam kanop kordonlari ishlatilgan (oʻsha paytda metall oʻtkazgichlarning past qarshiligi qadrlanmagan).

Biroq, havo tarmoqlaridan birinchi amaliy foydalanish telegraf kontekstida boʻlgan. 1837-yilga kelib eksperimental tijorat telegraf tizimlari 20 km (13 milya) gacha ishladi. Elektr energiyasini uzatish 1882-yilda Myunxen va Miesbax oʻrtasidagi birinchi yuqori kuchlanishli uzatish bilan amalga oshirildi. 1891-yilda Frankfurtda Lauffen va Frankfurt oʻrtasida boʻlib oʻtgan Xalqaro elektr koʻrgazmasi munosabati bilan birinchi uch fazali oʻzgaruvchan tok havo tarmogʻi qurildi.

1912-yilda birinchi 110 kV kuchlanishli elektr uzatish tarmogʻi, keyin esa 1923-yilda birinchi 220 kV havo elektr uzatish tarmogʻi ishga tushdi. 1920-yillarda RWE AG ushbu kuchlanish uchun birinchi havo tarmogʻini qurdi va 1926-yilda Voerde ustunlari bilan balandligi 138 metr boʻlgan ikkita ustun Reyn oʻtish joyini qurdi.

1953-yilda birinchi 345 kV li tarmoq The LE Myers Co. tomonidan qurilgan va Amerika Qoʻshma Shtatlaridagi Ohio Valley Electric Corporation tomonidan foydalanishga topshirilgan[24]. 1957-yilda Germaniyada birinchi 380 kV kuchlanishli elektr uzatish tarmogʻi ishga tushirildi (transformator stantsiyasi va Rommerskirchen oʻrtasida). Xuddi shu yili Italiyada Messina boʻgʻozini kesib oʻtuvchi havo tarmogʻi ishga tushdi, uning ustunlari Elba 1-oʻtish joyiga xizmat qildi. Bu 1970-yillarning ikkinchi yarmida dunyodagi eng baland havo tarmogʻi ustunlari qurilishini koʻrgan Elba 2-oʻtish joyini qurish uchun namuna sifatida ishlatilgan. Ilgari, 1952-yilda Shvetsiyada birinchi 380 kV tarmoq foydalanishga topshirilgan edi, tarmoq uzunligi 1000 km (625 milya) janubdagi koʻproq aholi punktlari va shimoldagi eng yirik gidroelektr stantsiyalari oʻrtasida boʻlgan. 1967-yildan boshlab Rossiyada, shuningdek, AQSh va Kanadada 765 kV kuchlanishli havo tarmoqlari qurildi. 1982-yilda Sovet Ittifoqida Elektrostal va Ekibastuz elektr stantsiyasi oʻrtasida havo elektr uzatish tarmoqlari qurildi, bu 1150 kV kuchlanishli uch fazali oʻzgaruvchan tok tarmogʻi (Ekibastuz-Koʻkchatov elektr tarmogʻi). 1999-yilda Yaponiyada 1000 kV ga moʻljallangan birinchi 2 zanjirli elektr uzatish tarmogʻi — Kita-Ivaki elektr tarmogʻi qurildi. 2003-yilda Xitoyda eng yuqori havo tarmogʻi — Yangtze daryosi oʻtish joyi qurilishi boshlandi.

Matematik tahlil

tahrir

Elektr uzatish tarmogʻiga misollardan biri havo elektr uzatish tarmogʻidir. Quvvat tizimining chastotalarida odatiy uzunlikdagi chiziqlar uchun juda koʻp foydali soddalashtirishlar amalga oshirilishi mumkin. Energiya tizimlarini tahlil qilish uchun taqsimlangan qarshilik, ketma-ket induktans, shunt qochqinning qarshiligi va shunt sigʻimi mos keladigan qiymatlar yoki soddalashtirilgan tarmoqlar bilan almashtirilishi mumkin.

Qisqa va oʻrta chiziqli model

tahrir

Elektr tarmogʻining qisqa uzunligi (80 kmdan kam) induktivlik bilan ketma-ket qarshilik bilan va shunt oʻtkazuvchanliklarini eʼtiborsiz qoldirish bilan yaqinlashishi mumkin. Bu qiymat chiziqning umumiy empedansi emas, balki chiziqning birlik uzunligi uchun ketma-ket empedansdir. Uzunroq taroq uchun (80-250 km), modelga shunt sigʻimi qoʻshiladi. Bunday holda, umumiy sigʻimning yarmini chiziqning har bir tomoniga taqsimlash odatiy holdir. Natijada, elektr uzatish tarmogʻi ikki portli tarmoq sifatida taqdim etilishi mumkin, masalan, ABCD parametrlari bilan[25].

Sxema sifatida tavsiflanishi mumkin

 

Bu yerda:

  • Z — umumiy ketma-ket tarmoq empedansi
  • z — uzunlik birligi uchun ketma-ket empedans
  • l — tarmoq uzunligi
  •  - sinusoidal burchak chastotasidir

Oʻrta chiziq qoʻshimcha shunt kirishiga ega

 

Bu yerda:

  • Y — umumiy shunt tarmogʻiga kirish
  • y — uzunlik birligi uchun shuntning ruxsati
  •  
    Elektr tarmogʻining qisqa uzunligi
  •  
    Elektr tarmogʻining oʻrtacha uzunligi

Yana qarang

tahrir

 

Manbalar

tahrir
  1. ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 Fink, Donald G. „14: Overhead Power Transmission“, . Standard Handbook for Electrical Engineers, 11, New York: McGraw-Hill, 1978. ISBN 0-07-020974-X. 
  2. ↑ Gönen, T.. Electrical Power Transmission System Engineering: Analysis and Design, 3rd, CRC Press, 2014. ISBN 9781482232233. 
  3. ↑ Wadhwa, CL „2: Performance of Lines“, . Electrical Power Systems, Seventh Multicolour, New Delhi: New Age International (P) Limited, 2017. ISBN 978-93-86070-19-7. 
  4. ↑ „Powering Up - Vertical Magazine - The Pulse of the Helicopter Industry“. verticalmag.com. 2015-yil 4-oktyabrda asl nusxadan arxivlangan. Qaraldi: 2015-yil 4-oktyabr.
  5. ↑ Sunrise Powerlink Helicopter Operations YouTubeda
  6. ↑ „Chapter 6. Visual aids for denoting obstacles“. Annex 14 Volume I Aerodrome design and operations. International Civil Aviation Organization (2004-yil 25-noyabr). — „6.2.8. spherical. diameter of not less than 60 cm. 6.2.10. should be of one colour.“. 2018-yil 5-oktyabrda asl nusxadan arxivlangan. Qaraldi: 2011-yil 1-iyun.
  7. ↑ NGK-Locke Polymer insulator manufacturer
  8. ↑ „ABB Energizes Transformer At Record 1.2 Mln Volts“. World Energy News (2016-yil 7-oktyabr). Qaraldi: 2016-yil 7-oktyabr.
  9. ↑ „Advanced Rubber Products — Suspension Insulators“. 2022-yil 18-martda asl nusxadan arxivlangan. Qaraldi: 2022-yil 8-oktyabr.
  10. ↑ Maher, Guy R.. „A cut above“. Vertical Magazine (2015-yil aprel), s. 92–98. 2015-yil 12-mayda asl nusxadan arxivlangan. Qaraldi: 2015-yil 11-aprel.
  11. ↑ Stack. „A day in the life of an aerial saw pilot“. Vertical Mag (2020-yil 27-noyabr). 2020-yil 27-noyabrda asl nusxadan arxivlangan.
  12. ↑ Harnesk. „Helikoptermonterad motorsåg snabbkapar träden“. Ny Teknik (2015-yil 9-yanvar). 2015-yil 12-yanvarda asl nusxadan arxivlangan. Qaraldi: 2022-yil 8-oktyabr.
  13. ↑ Head, Elan. „High-value cargo“. Vertical Magazine (2015-yil aprel), s. 80–90. 2015-yil 19-aprelda asl nusxadan arxivlangan. Qaraldi: 2015-yil 11-aprel.
  14. ↑ Weger. „WAPA Helicopters: Saving Time and Money“. TDWorld (2017-yil 14-noyabr). Qaraldi: 2017-yil 7-dekabr.
  15. ↑ Grainger, John J.. Power System Analysis and Design, 2, McGraw Hill, 1994. ISBN 978-0070612938. 
  16. ↑ „Bundled Conductors in Transmission Lines“ (en-US). StudyElectrical.Com (2019-yil 13-yanvar). Qaraldi: 2019-yil 7-fevral.
  17. ↑ Freimark, Bruce. „Six Wire Solution“. Transmission & Distribution World (2006-yil 1-oktyabr). Qaraldi: 2007-yil 6-mart.
  18. ↑ „Bundled Conductors in Transmission Lines“ (en-US). StudyElectrical.Com (2019-yil 13-yanvar). Qaraldi: 2019-yil 13-iyul.
  19. ↑ Uman, Martin A.. The Art and Science of Lightning Protection, 2008. ISBN 9780521878111. 
  20. ↑ Beaty, H. Wayne. Standard Handbook for Electrical Engineers, 15, McGraw-Hill, 2007 — 14-105 - 14-106-bet. ISBN 978-0-07-144146-9. 
  21. ↑ „Concerns About High Voltage Transmission Lines“. AreaHub. Qaraldi: 2022-yil 26-yanvar.
  22. ↑ „Aircraft Accidents Due to Overhead Power Lines“ (2014-yil 10-sentyabr).
  23. ↑ „Pacific Gas and Electric Company Reminds Customers About Flying Kites Safely.“. 2014-yil 20-oktyabrda asl nusxadan arxivlangan. Qaraldi: 2014-yil 20-oktyabr.
  24. ↑ „Our History | Experienced Electrical Infrastructure Contractor | Clean Energy“.
  25. ↑ Glover, J. „5: Transmission Lines: Steady-State Operation“, . Power System Analysis and Design, 5, Connecticut: Cengage Learning, 2012. ISBN 978-1-111-42577-7.  
"https://uz.wikipedia.org/w/index.php?title=Havo_elektr_uzatish_tarmogʻi&oldid=5231526" dan olindi