Soportes de líneas eléctricas aéreas, materiales y tipos de soportes
Características generales de los soportes de líneas aéreas
La línea aérea soporta conductores de apoyo a la distancia requerida de la superficie terrestre, conductores de otras líneas, techos de edificios, etc. Los soportes deben ser mecánicamente lo suficientemente fuertes bajo diferentes condiciones climáticas (viento, hielo, etc.).
La madera blanda, principalmente pino y alerce, seguida de abeto y abeto (para líneas con un voltaje de 35 kV e inferior) se usa ampliamente como material de soporte para líneas rurales. La picea y el abeto no se pueden utilizar para travesaños y soportes de fijación.
Soportes de madera hechos de madera redonda: troncos sin corteza. La longitud estándar de los troncos varía de 5 a 13 m a 0,5 m, y el diámetro en la parte superior es de 12 a 26 cm en 2 cm El grosor del tronco en la base, es decir, en la parte inferior, grueso extremo, está determinado por la conicidad natural del tronco del árbol. El cambio en el diámetro del tronco por cada metro lineal de su longitud, llamado recorrido, se toma como 0,8 cm.Cuanto mayor sea la longitud de los troncos para los soportes (cuanto más larga sea la madera), mayor será el precio por metro cúbico de madera.
La principal desventaja de los postes de madera para líneas eléctricas es la corta vida útil debido a la descomposición de la madera, especialmente donde emerge del suelo a la superficie. En este sentido, los gastos de explotación para la reparación de los soportes constituyen alrededor del 16% de su coste.
La madera de los postes está expuesta a las condiciones externas y especialmente a la humedad fluctuante en el lugar de instalación en el suelo. Como resultado, se pudre, colapsa y, si no se toman medidas especiales, falla rápidamente.
Formas de antiséptico de madera para postes de madera de líneas aéreas.
La vida útil de los soportes de madera sin tratar es: para soporte de pino 4-5 años, alerce 14-15 años, abeto 3-4 años. En las regiones del sur, donde las altas temperaturas contribuyen a la descomposición acelerada de la madera, la vida útil de los soportes no tratados se reduce de 1,5 a 2 veces en comparación con las cifras dadas. En este sentido, es necesario usar solo troncos impregnados con un antiséptico, con la excepción del aserrín de invierno, que no requiere impregnación.
Impregnar la madera con antisépticos de aceite reduce la resistencia de la madera hasta en un 10%. El valor principal de la impregnación con antisépticos de aceite no depende de la profundidad de la impregnación, sino de la calidad del secado de la madera.
Además, el aceite antiséptico no se filtra. La madera debe ser impregnada después de llevarla a un estado de aire seco, es decir, su humedad es igual a la del aire en un área determinada.
En esta condición, la madera no perderá su humedad, no aparecerán grietas por contracción y las esporas de hongos no tendrán lugar para desarrollarse.
Cuando se impregna la madera húmeda, esta última se secará, aparecerán grietas e incluso la impregnación profunda no ayudará a evitar que la madera se pudra.
Se reconoce que el mejor método de conservación de la madera es la impregnación con aceite de hulla obtenido por destilación del alquitrán de hulla crudo. La impregnación con aceite de antraceno y reflujo también da buenos resultados. El contenido de humedad de la madera no debe ser superior al 25%.
Los troncos destinados a la producción de puntales se cargan en un cilindro de acero durante la impregnación. Se le introduce un líquido conservante y se crea una presión de hasta 0,9 MPa durante un tiempo para que el líquido pueda penetrar profundamente en la madera. Luego se crea un vacío en el cilindro para que el líquido sea vidrio, esto completa el proceso de impregnación. La vida útil de los soportes con el método de impregnación descrito aumenta significativamente y alcanza los 25-30 años. En la práctica extranjera, incluso se aceptan 35-40 años.
La madera de pino y abeto se puede impregnar con antisépticos solubles en agua. Se recomienda Donalit de varias marcas para este propósito. Cuando la madera se impregna en botellas de acero a presión, el contenido de humedad puede oscilar entre el 30 y el 80 %. La madera se carga en el cilindro durante 15 minutos, se crea un vacío en él, luego se alimenta una solución antiséptica a una presión de 1,3 MPa durante 1 ... 2,5 horas.
La madera con un contenido de humedad de 60 a 80% se puede impregnar con antisépticos solubles en agua también en baños durante 20 horas, seguido de calentamiento a 100 - 110 ° C durante 2 horas.
La madera de abeto, abeto y alerce debe ser ranurada a una profundidad de 15 mm antes de cualquier impregnación. Longitud de carrera 6 — 19 mm, ancho 3 mm. La malla del pasador depende del tipo de impregnación.
Para aumentar la vida útil de las almohadillas impregnadas con antisépticos solubles en agua, se recomienda colocar vendajes antisépticos después de 15 a 17 años de funcionamiento. El vendaje se coloca sobre una parte del soporte situada 30 cm por encima del suelo y 30 cm por debajo del mismo. Está hecho de una tira de alquitrán, material para techos o pergalina con un ancho de 70 cm. Se aplica una capa de pasta antiséptica a la almohadilla, el vendaje se clava y se ata con alambre. El poste cerca del vendaje y el vendaje en sí son cubierto con una capa de betún.
Teniendo en cuenta las propiedades venenosas y peligrosas para el fuego de los antisépticos, el trabajo de impregnación de madera mediante el método de difusión se lleva a cabo de acuerdo con las normas de seguridad.
Soportes de hormigón armado de líneas aéreas
Las ventajas de los soportes de hormigón armado son una vida útil prácticamente ilimitada y bajos costos de operación.
Los postes de hormigón armado son superiores a los postes de madera y metal en términos de durabilidad, mientras que prácticamente no hay costos operativos, su producción requiere un 65 - 70% menos de metal que los postes de metal.
Los soportes de hormigón armado se utilizan ampliamente en líneas aéreas de hasta 500 kV inclusive. La vida útil de los postes de hormigón armado se considera el doble de media que la de los postes de madera bien impregnados.No hay necesidad de usar madera y se aumenta la confiabilidad de la fuente de alimentación. El uso de escalones de hormigón armado permitió aumentar drásticamente la vida útil de los postes de madera.
En la fabricación de soportes de hormigón armado, se utilizan la compactación por vibración y la centrifugación para asegurar la densidad necesaria del hormigón. La compactación por vibración se lleva a cabo mediante varios vibradores (herramientas o accesorios), así como sobre mesas vibratorias. La centrifugación proporciona una muy buena compactación del hormigón y requiere máquinas centrífugas especiales. En líneas aéreas de 110 kV y superiores, los postes de apoyo y el travesaño de los soportes del pórtico son tubos centrífugos, cónicos o cilíndricos. En las líneas aéreas de 35 kV, los bastidores son de hormigón centrifugado o vibrado, y para las líneas aéreas de menor tensión, sólo de hormigón vibrado. Los travesaños de los soportes unipolares están hechos de metal galvanizado.
Soporte de hormigón armado 10 kV
Soporte de hormigón armado 110 kV
Soportes metálicos de líneas aéreas
Los soportes metálicos (acero) que se utilizan en las líneas eléctricas con un voltaje de 35 kV y superior son bastante metálicos y requieren pintura durante el funcionamiento para protegerlos contra la corrosión.
La vida útil de los soportes de metal es varias veces mayor que la de los de madera, pero requieren costos de metal significativos y su operación es costosa.
Instalar soportes metálicos sobre cimientos de hormigón armado. Independientemente de la solución y el esquema de diseño, los soportes metálicos se fabrican en forma de estructuras de celosía espacial.
Postes metálicos de líneas eléctricas aéreas
Clasificación de los soportes de líneas aéreas por finalidad
Previo acuerdo, los soportes de catenaria se dividen en intermedios, de anclaje, de esquina, de extremo y especiales.
Los soportes intermedios están destinados únicamente a soportar cables, no confíe en los pesados de un solo lado. En el caso de rotura de alambre en un lado del soporte, al sujetarlo a aisladores de pin, este se desliza al tejer y la tensión unilateral disminuye. Con aisladores suspendidos, la cadena se desvía y el voltaje también disminuye.
Los soportes intermedios constituyen la mayoría (más del 80%) de los soportes utilizados en líneas aéreas.
En los soportes de anclaje, los cables se fijan firmemente, por lo que dichos soportes dependen de la rotura de una parte de los cables. Los cables se sujetan con especial fuerza a los aisladores de pasador en los soportes de anclaje, aumentando, si es necesario, el número de aisladores a dos o tres.
Anclaje soporte metálico 110 kV
A menudo, los aisladores de suspensión se montan sobre soportes de anclaje en lugar de pasadores. Al ser más duraderos, los soportes de anclaje limitan la destrucción de las líneas aéreas en caso de accidente.
Para la confiabilidad de la operación de las líneas, se instalan soportes de anclaje en tramos rectos al menos cada 5 km, y si la capa de hielo tiene más de 10 mm de espesor, al menos cada 3 km. Los puntales delanteros son un tipo de ancla. Para ellos, la tracción unilateral de cables no es una condición de emergencia, sino el modo principal de operación.
Soportes de esquina instalados en lugares donde cambia la dirección de la línea aérea. En modo normal, los soportes de esquina perciben tensión unilateral a lo largo de la simetría de la esquina interna de la línea. El ángulo de giro de la recta es el ángulo que completa el ángulo interior de la recta a 180°.
Para ángulos de rotación pequeños (hasta 20 °), los soportes de esquina se implementan como soportes intermedios, para ángulos de rotación grandes (hasta 90 °), como soportes de anclaje.
Se construyen soportes especiales en los cruces de ríos, vías férreas, desfiladeros, etc.Suelen ser mucho más elevados de lo normal y se realizan en proyectos especiales.
En las líneas aéreas se utilizan soportes especiales de los siguientes tipos: transposicional: para cambiar el orden de los cables en los soportes; bifurcación — para realizar bifurcaciones desde la línea principal; transitorio - para cruzar ríos, gargantas, etc.
La transposición se usa en líneas de voltaje de 110 kV y más con una longitud de más de 100 km para hacer que la capacitancia y la inductancia de las tres fases del circuito de la línea aérea sean iguales. En este caso, la disposición mutua de los conductores entre sí en diferentes secciones de la línea cambia secuencialmente en los soportes. El conductor de cada fase pasa un tercio de la longitud de la línea en un lugar, el segundo en el otro y el tercero en el tercero. Este triple movimiento de cables se denomina ciclo de transposición.
Clasificación de soportes de líneas aéreas por diseño.
Por su diseño, se diferencia entre los soportes ° Abeto-rack y los que consisten en bastidores y accesorios... Los soportes de madera se realizan sobre accesorios de madera o de hormigón armado. Al pasar líneas aéreas en lugares donde es posible que se produzcan incendios terrestres, se deben utilizar soportes con fijaciones de hormigón armado. Para soportes sólidos, que son deseables de usar, es necesario usar madera antiséptica larga y de alta calidad, lo que limita su propagación.
La mayoría de los soportes intermedios realizan una sola columna... Los soportes de anclaje y extremos tienen forma de A. Para tensiones de 110 kV y superiores, los soportes intermedios tienen forma de U y el anclaje tiene forma de A-U.
En el extranjero, las abrazaderas de cable de acero se utilizan en la fabricación de anclajes, extremos y otros soportes complejos. No han sido distribuidos en nuestro país.
Durante la construcción de soportes de líneas aéreas, se deben observar las distancias entre los cables y otros objetos en las inmediaciones de la línea.
En líneas con tensión de hasta 1 kV en I — III secciones de hielo, la distancia entre conductores debe ser de al menos 40 cm con una disposición vertical de los conductores y la flecha máxima de 1,2 m, y en IV y áreas especiales sobre hielo - 60 cm En otras ubicaciones de los cables en todas las áreas de hielo con una velocidad del viento de hasta 18 m / s, la distancia entre los cables es de 40 cm, y con una velocidad del viento de más de 18 m / s - 60 cm.
La distancia vertical entre los hilos de las diferentes fases del soporte al bifurcarse de la línea aérea y cruzar diferentes líneas debe ser de al menos 10 cm La distancia entre los aisladores del bushing debe ser de al menos 20 cm.
Cuando se suspendan los conductores de líneas con tensión de hasta 1 kV sobre soportes comunes con conductores de líneas con tensión de hasta 10 kV inclusive, la distancia vertical entre los conductores de mayor y menor tensión debe ser la menor distancia requerida para las líneas con -Alta tensión.
La distancia más pequeña permitida desde los conductores de las líneas aéreas hasta la superficie de la tierra o el agua se llama tamaño de línea... El tamaño de la línea depende de las áreas en las que se mueve.
En los soportes intermedios para voltajes de 6 a 20 kV, instalados en áreas pobladas, proporcione una doble fijación de cables en aisladores de clavija, y los aisladores suspendidos se utilizan en soportes de anclaje y esquinas.
Los soportes de hormigón armado, por regla general, se hacen rígidos. Para una tensión de 0,38 kV, sus circuitos se asemejan a los de los postes de madera.A una tensión de 0,38 kV, se utilizan para suspender cinco, ocho y nueve hilos de igual y gran sección que sobre soportes de madera. accesorios.
Para tensiones de 35 kV, los soportes de hormigón armado se realizan sin tender un cable de protección contra rayos y con un cable. Estos últimos se utilizan en los accesos a las subestaciones transformadoras.
