Dimensiones generales de soportes para red aérea de transmisión de energía
Las dimensiones generales de los soportes están influenciadas por la tensión de funcionamiento de la línea eléctrica aérea, la sección transversal de los cables suspendidos, el material del que están hechos los soportes, la presencia y ausencia de un cable de protección contra rayos, las condiciones climáticas de el área, la longitud del tramo de la línea aérea.
El diseño y las dimensiones de los soportes están fuertemente influenciados por la tensión de funcionamiento de la línea eléctrica... A tensiones de 6-10 kV, cuando la distancia entre los conductores es de aproximadamente 1 m, los conductores de las tres fases se pueden colocar fácilmente sobre un soporte en forma de columna única de altura relativamente baja. En las líneas de 35 a 220 kV, las distancias entre los cables están dentro de los 2,5 a 7 my en las líneas de 500 kV alcanzan los 10 a 12 m Para la suspensión de cables con tales distancias entre ellos, se necesitan soportes altos y desarrollados transversalmente.
Además, con un aumento en el voltaje de la línea eléctrica aérea, una sección de cables suspendidos... Si en líneas de 6-10 kV, rara vez se usan cables con secciones transversales superiores a 70-120 mm2, entonces en líneas de 220 kV , se descontinúan los cables con secciones transversales de la parte de aluminio conductora de corriente de al menos 300 mm2 (AC-300). En las líneas de 330 — 500 kV, cada fase dividida tiene dos o tres conductores. La sección transversal total del aluminio en la fase alcanza los 1500 mm2. Tales secciones transversales provocan más fuerzas transversales y longitudinales que actúan sobre los soportes, lo que conduce a un aumento de su tamaño y peso.
Una gran influencia en el diseño de los soportes de las líneas eléctricas aéreas es el material del que están hechos los soportes de las líneas... En las líneas con soportes de madera, las estructuras de soporte tienen la forma más simple: un solo poste, una viga en A y un portal. Los soportes complejos de madera compuesta no son económicos.
Soporte de madera VL 10 kV
Las mismas formas simples son las más adecuadas para soportes de hormigón armado. Los elementos individuales de estos soportes se fabrican a menudo de forma cilíndrica hueca o ligeramente cónica.
Los soportes metálicos están hechos en forma de celosías espaciales. En las líneas 35 — 330 kV, los más económicos, por regla general, son los soportes con una columna. Para tensiones superiores se utilizan soportes de pórtico con soportes rígidos autoportantes o reforzados con guías de cables.
Los soportes de cables de acero con protección contra rayos son, por supuesto, más grandes que los soportes sin cables.
Línea aérea de 330 kV con cable puesto a tierra
Las condiciones climáticas de la zona tienen una influencia significativa en el diseño y dimensiones de los soportes y sus elementos... Cuanto más severas son las condiciones climáticas, más duros son los soportes.
El diseño y las dimensiones del soporte también dependen de longitud del tramo de la línea de aire… Para distancias cortas altura de los soportes de la línea eléctrica será pequeño. El costo de los materiales para cada soporte es relativamente pequeño. Pero se deberá instalar una cantidad importante de soportes, lo que requerirá una gran cantidad de aisladores, cimientos, etc.
Al aumentar el tramo de una línea eléctrica aérea, se reduce la cantidad de torres necesarias para construirla. Al mismo tiempo, aumenta el consumo de materiales durante la construcción para cada soporte, pero en general, disminuirá el consumo de materiales para 1 km de la línea. También se reducen otros componentes del costo final de la línea: los costos de aisladores, transporte, bases de soporte y trabajos de instalación durante la construcción. En general, el precio por 1 km de línea es decreciente.
Pero no es rentable aumentar infinitamente la longitud de la sección, porque la reducción del costo de la línea con el aumento del alcance ocurre solo hasta un cierto valor límite, y un mayor aumento del alcance conduce a un aumento del costo de la línea.
Hay un concepto — «rango económico»... Este es el rango de la línea eléctrica donde los costos de su construcción son los más bajos. Se cree que con alcance económico, la inversión mínima de capital corresponde a los costos mínimos de operación y, en consecuencia, a los costos mínimos estimados.
Postes metálicos VL 330 kV
Para encontrar el rango económico, debe realizar una serie de cálculos configurando diferentes distancias entre filas. Para cada tramo dado es el precio de 1 km de línea. Al mismo tiempo, junto con esto, también se selecciona el esquema estructural más adecuado del soporte, que se utilizará en la construcción de la línea eléctrica aérea.