Lignes électriques aériennes et câblées (lignes électriques). Ligne électrique aérienne Qu'est-ce qu'un réseau de câbles aériens

Quels types de lignes électriques existe-t-il ?

Un réseau de lignes électriques est nécessaire pour le déplacement et la distribution énergie électrique: depuis ses sources, entre zones peuplées et objets finaux de consommation. Ces lignes sont très diverses et se répartissent en :

• par type de placement de fil - aérien (situé sur en plein air) et câble (fermé dans l'isolation) ;
• par objectif - ultra longue distance, tronc, distribution.

L'air et lignes de câbles les systèmes de transport d'énergie ont une certaine classification, qui dépend du consommateur, du type de courant, de la puissance et des matériaux utilisés.

Lignes électriques aériennes (VL)

Il s'agit notamment de lignes posées à l'extérieur au-dessus du sol à l'aide de divers supports. La séparation des lignes électriques est importante pour leur choix et leur entretien.

Il y a des lignes :

• par le type de courant déplacé - alternatif et direct ;
• par niveau de tension - lignes électriques basse tension (jusqu'à 1 000 V) et haute tension (plus de 1 000 V) ;
• sur le neutre - un réseau avec un neutre solidement mis à la terre, isolé et efficacement mis à la terre.

CA

Les lignes électriques utilisant le courant alternatif pour le transport sont le plus souvent mises en œuvre par des entreprises russes. Avec leur aide, les systèmes sont alimentés et l'énergie est transférée sur différentes distances.

DC

Lignes électriques aériennes assurant la transmission CC, sont rarement utilisés en Russie. Raison principale Cela est dû au coût élevé de l'installation. En plus des supports, fils et éléments divers, ils nécessitent un achat équipement supplémentaire– redresseurs et onduleurs.

Étant donné que la plupart des consommateurs utilisent du courant alternatif, lors de l'installation de telles lignes, il est nécessaire de consacrer des ressources supplémentaires à la conversion d'énergie.

Installation de lignes électriques aériennes

L'installation de lignes électriques aériennes comprend les éléments suivants :

• Systèmes de support ou poteaux électriques. Ils sont placés au sol ou sur d'autres surfaces et peuvent être des ancrages (prendre la charge principale), intermédiaires (généralement utilisés pour supporter les fils dans les travées), d'angle (placés aux endroits où les lignes métalliques changent de direction).
• Fils. Ils ont leurs propres variétés et peuvent être en aluminium ou en cuivre.
• Traversées. Ils sont montés sur des supports de ligne et servent de base à l'installation des fils.
• Isolateurs. Avec leur aide, les fils sont montés et isolés les uns des autres.
• Systèmes de mise à la terre. La présence d'une telle protection est nécessaire conformément aux normes PUE (règles d'installation électrique).
• Protection contre la foudre. Son utilisation protège les lignes électriques aériennes de la tension qui peut survenir en cas de décharge.

Chaque élément réseau électrique joue un rôle important, assumant une certaine charge. Dans certains cas, il peut utiliser du matériel supplémentaire.

Lignes électriques par câble

Les lignes électriques par câble, contrairement aux lignes aériennes, ne nécessitent pas une grande surface libre pour leur placement. Grâce à la présence de protections isolantes, ils peuvent être posés : sur le territoire diverses entreprises, dans des zones peuplées avec des bâtiments denses. Le seul inconvénient par rapport aux lignes aériennes est le coût d’installation plus élevé.

Sous terre et sous l'eau

La méthode de fermeture vous permet de placer des lignes même dans les conditions les plus difficiles - sous terre et sous la surface de l'eau. Des tunnels spéciaux ou d'autres méthodes peuvent être utilisés pour les poser. Dans ce cas, vous pouvez utiliser plusieurs câbles, ainsi que diverses attaches.

Des zones de sécurité spéciales sont établies à proximité des réseaux électriques. Selon les règles du PUE, ils doivent assurer la sécurité et les conditions normales d’exploitation.

Pose sur structures

La pose de lignes électriques à haute tension avec différentes tensions est possible à l'intérieur des bâtiments. Les conceptions les plus couramment utilisées comprennent :

• Tunnels. Ce sont des pièces séparées, à l'intérieur desquelles les câbles sont situés le long des murs ou sur des structures spéciales. Ces espaces sont bien protégés et permettent un accès facile à l'installation et à la maintenance des lignes.
• Canaux. Ce sont des structures prêtes à l'emploi en plastique, dalles en béton armé et d'autres matériaux contenant des fils.
• Plancher ou puits. Locaux spécialement adaptés pour le placement des lignes électriques et possibilité de présence d'une personne.
• Dépasser. Ce sont des structures ouvertes posées sur le sol, des fondations, des structures de support avec des fils attachés à l'intérieur. Les viaducs fermés sont appelés galeries.
• Placement dans l'espace libre des bâtiments - interstices, espace sous le sol.
• Bloc de câble. Les câbles sont posés sous terre dans des tuyaux spéciaux et remontés à la surface à l'aide de puits spéciaux en plastique ou en béton.

Isolation des lignes électriques par câble

La principale condition lors du choix des matériaux pour l’isolation des lignes électriques est qu’ils ne conduisent pas le courant. Généralement, les matériaux suivants sont utilisés dans la construction de lignes électriques par câble :

• caoutchouc synthétique ou origine naturelle(il a une bonne flexibilité, les lignes faites de ce matériau sont donc faciles à poser même dans les endroits difficiles d'accès) ;
• polyéthylène (suffisamment résistant aux produits chimiques ou à d'autres environnements agressifs);
• PVC (le principal avantage d'une telle isolation est l'accessibilité, bien que le matériau ait une durabilité et une durabilité différentes propriétés protectrices inférieur aux autres);
• fluoroplastique (très résistant à diverses influences);
• matériaux pour à base de papier(faible résistance aux influences chimiques et naturelles, même imprégnée d'une composition protectrice).

En plus des matériaux solides traditionnels, des isolants liquides et des gaz spéciaux peuvent être utilisés pour ces conduites.

Classement par finalité

Une autre caractéristique selon laquelle les lignes électriques sont classées en tenant compte de la tension est leur fonction. Les lignes aériennes sont généralement divisées en : ultra longue distance, lignes principales, distribution. Ils varient en fonction de la puissance, du type de récepteur d'énergie et d'émetteur d'énergie. Il peut s'agir de grandes gares ou de consommateurs - usines, colonies.

Ultra-long

L'objectif principal de ces lignes est la communication entre différents systèmes énergétiques. La tension dans ces lignes aériennes commence à 500 kV.

Tronc

Ce format de ligne de transport suppose une tension de réseau de 220 et 330 kV. Les lignes principales transportent l’énergie des centrales électriques jusqu’aux points de distribution. Ils peuvent également être utilisés pour communiquer entre différentes centrales électriques.

Distribution

Le type de lignes de distribution comprend les réseaux sous tension de 35, 110 et 150 kV. Avec leur aide, l'énergie électrique passe des réseaux de distribution vers les zones peuplées, ainsi que vers les grandes entreprises. Des lignes d'une tension inférieure à 20 kV sont utilisées pour assurer l'approvisionnement en énergie des consommateurs finaux, y compris pour le raccordement électrique au site.

Construction et réparation de lignes électriques

La pose de réseaux de lignes électriques à haute tension et de lignes aériennes est un moyen nécessaire pour fournir de l'énergie à tout objet. Avec leur aide, l'électricité est transmise sur n'importe quelle distance.

La construction de réseaux à quelque fin que ce soit est un processus complexe qui comprend plusieurs étapes :

• Enquête sur la région.
• Conception des lignes, établissement des devis, documentation technique.
• Préparation du territoire, sélection et achat des matériaux.
• Assemblage d'éléments de support ou préparation de l'installation des câbles.
• Installation ou pose de fils, appareils suspendus, renforçant les lignes électriques.
• Aménagement paysager et préparation de la ligne pour le lancement.
• Mise en service, documentation officielle.

Pour assurer un fonctionnement efficace de la ligne, il faut des compétences entretien, des réparations en temps opportun et, si nécessaire, une reconstruction. Toutes ces activités doivent être réalisées conformément au PUE (règles techniques d'installation).

La réparation des lignes électriques est divisée en courant et majeur. Au cours de la première, l'état de fonctionnement du système est surveillé et des travaux sont effectués pour remplacer divers éléments. Rénovation majeure implique la réalisation de travaux plus sérieux, pouvant inclure le remplacement des supports, la remise en tension des lignes et le remplacement de sections entières. Tous les types de travaux sont déterminés en fonction de l'état des lignes électriques.

Lignes électriques

ligne électrique(ligne électrique) - l'un des composants du réseau électrique, un système d'équipements énergétiques conçu pour transmettre l'électricité.

Selon MPTEP (Règles Intersectorielles opération technique installations électriques des consommateurs) ligne électrique- Une ligne électrique s'étendant au-delà d'une centrale électrique ou d'une sous-station et conçue pour transmettre de l'énergie électrique.

Distinguer air Et lignes électriques par câble.

Les lignes électriques transmettent également des informations à l'aide de signaux haute fréquence ; selon les estimations, environ 60 000 canaux HF sont utilisés en Russie sur les lignes électriques. Ils sont utilisés pour le contrôle de répartition, la transmission de données télémétriques, les signaux de protection des relais et l'automatisation d'urgence.

Lignes électriques aériennes

Ligne aérienne transmission de puissance(VL) - un dispositif destiné à transmettre ou à distribuer de l'énergie électrique à travers des fils situés à l'air libre et fixés à l'aide de traverses (supports), d'isolateurs et de raccords à des supports ou autres structures (ponts, viaducs).

Composition de VL

• Dispositifs de sectionnement
• Lignes de communication à fibres optiques (sous forme de câbles autoportants séparés, ou intégrés à un câble de protection contre la foudre ou à un fil d'alimentation)
• Équipements auxiliaires pour les besoins opérationnels (équipements de communication haute fréquence, prise de mouvement capacitive, etc.)

Documents réglementant les lignes aériennes

Classification des lignes aériennes

Par type de courant

• Ligne aérienne AC
• Ligne aérienne CC

Fondamentalement, les lignes aériennes sont utilisées pour transmettre du courant alternatif et ce n'est que dans certains cas (par exemple, pour connecter des systèmes électriques, alimenter des réseaux de contact, etc.) qu'elles utilisent des lignes à courant continu.

Pour les lignes aériennes CA, l'échelle de classes de tension suivante a été adoptée : alternée - 0,4, 6, 10, (20), 35, 110, 150, 220, 330, 400 (sous-station de Vyborg - Finlande), 500, 750 et 1150 kV ; constante - 400 kV.

Par objectif

• lignes aériennes ultra longue distance d'une tension de 500 kV et plus (conçues pour connecter des systèmes électriques individuels)
• principales lignes aériennes avec des tensions de 220 et 330 kV (conçues pour transmettre l'énergie de centrales électriques puissantes, ainsi que pour connecter des systèmes électriques et combiner des centrales électriques au sein de systèmes électriques - par exemple, elles relient les centrales électriques aux points de distribution)
• lignes aériennes de distribution avec des tensions de 35, 110 et 150 kV (conçues pour l'alimentation électrique des entreprises et des agglomérations de grandes zones - reliant les points de distribution aux consommateurs)
• Lignes aériennes de 20 kV et moins, fournissant de l'électricité aux consommateurs

Par tension

• Lignes aériennes jusqu'à 1 kV (lignes aériennes de la classe de tension la plus basse)
• Lignes aériennes supérieures à 1 kV
  • Lignes aériennes 1-35 kV (lignes aériennes de classe moyenne tension)
  • Lignes aériennes 110-220 kV (lignes aériennes de classe haute tension)
  • Lignes aériennes 330-500 kV (lignes aériennes de classe ultra haute tension)
  • Lignes aériennes 750 kV et plus (lignes aériennes de classe ultra haute tension)

Ces groupes diffèrent considérablement principalement dans les exigences concernant les conditions de conception et les structures.

Selon le mode de fonctionnement des neutres dans les installations électriques

• Réseaux triphasés avec neutres non mis à la terre (isolés) (le neutre n'est pas connecté au dispositif de mise à la terre ou y est connecté via des appareils à haute résistance). En Russie, ce mode neutre est utilisé dans les réseaux avec une tension de 3 à 35 kV avec de faibles courants de défauts à la terre monophasés.
• Réseaux triphasés avec neutres mis à la terre (compensés) par résonance (le bus neutre est connecté à la terre par inductance). En Russie, il est utilisé dans les réseaux avec une tension de 3 à 35 kV avec des courants élevés de défauts à la terre monophasés.
• Réseaux triphasés avec neutres efficacement mis à la terre (réseaux haute et ultra haute tension dont les neutres sont reliés à la terre directement ou par l'intermédiaire d'une petite résistance active). En Russie, il s'agit de réseaux avec des tensions de 110, 150 et partiellement 220 kV, soit les réseaux dans lesquels sont utilisés des transformateurs, plutôt que des autotransformateurs, qui nécessitent une mise à la terre solide obligatoire du neutre selon le mode de fonctionnement.
• Réseaux avec un neutre solidement mis à la terre (le neutre d'un transformateur ou d'un générateur est connecté à un dispositif de mise à la terre directement ou via une faible résistance). Il s'agit notamment des réseaux avec des tensions inférieures à 1 kV, ainsi que des réseaux avec des tensions de 220 kV et plus.

Selon le mode de fonctionnement en fonction de l'état mécanique

• Ligne aérienne de fonctionnement normal (les fils et câbles ne sont pas rompus)
• Lignes aériennes de manœuvre de secours (en cas de rupture totale ou partielle des fils et câbles)
• Lignes aériennes de mode d'installation (lors de l'installation des supports, fils et câbles)

Principaux éléments des lignes aériennes

• Itinéraire- position de l'axe de la ligne aérienne sur la surface terrestre.
• Piquets(PC) - segments en lesquels l'itinéraire est divisé, la longueur du PC dépend de la tension nominale de la ligne aérienne et du type de terrain.
• Panneau de piquetage zéro marque le début du parcours.
• Panneau central indique l'emplacement central du support in situ sur le tracé de la ligne aérienne en construction.
• Piquetage de production- installation de piquets et de panneaux centraux sur le parcours conformément à la liste de placement des supports.
• Fondation de soutien- une structure encastrée dans le sol ou reposant sur celui-ci et lui transférant des charges provenant de supports, d'isolateurs, de fils (câbles) et d'influences extérieures (glace, vent).
• Base de fondation- le sol de la partie basse de la fosse, qui absorbe la charge.
• Portée(longueur de portée) - la distance entre les centres de deux supports sur lesquels les fils sont suspendus. Distinguer intermédiaire(entre deux supports intermédiaires adjacents) et ancre(entre les supports d'ancrage) travées. Durée de transition- une travée franchissant tout ouvrage ou obstacle naturel (rivière, ravin).
• Angle de rotation de la ligne- l'angle α entre les directions du tracé de la caténaire dans les travées adjacentes (avant et après le virage).
• Affaissement- distance verticale entre le point le plus bas du fil dans la travée et la droite reliant les points de sa fixation aux supports.
• Taille du fil- distance verticale depuis le point le plus bas du fil dans la travée jusqu'aux ouvrages d'art qui se croisent, à la surface de la terre ou de l'eau.
• Plume (boucle) - un morceau de fil reliant les fils tendus des travées d'ancrage adjacentes sur un support d'ancrage.

Lignes électriques par câble

Ligne électrique par câble(CL) - appelée ligne pour transmettre l'électricité ou ses impulsions individuelles, constituée d'un ou plusieurs câbles parallèles avec raccords de connexion, de verrouillage et d'extrémité (terminaux) et de fixations, et pour les lignes remplies d'huile, en plus, avec des dispositifs d'alimentation et un huiles pour systèmes d'alarme de pression

Par classement les lignes de câbles sont similaires aux lignes aériennes

Les lignes de câbles sont réparties selon les conditions de passage

• Souterrain
• Par bâtiments
• Sous l'eau

les structures de câbles comprennent

• Tunnel de câble- une structure fermée (couloir) dans laquelle se trouvent des personnes structures de support pour y poser des câbles et des accouplements de câbles, avec passage libre sur toute la longueur, permettant la pose des câbles, la réparation et l'inspection des lignes de câbles.

• canal câblé- une structure fermée et enterrée (partiellement ou totalement) dans le sol, le plancher, le plafond, etc., une structure non praticable destinée à accueillir des câbles, dont l'installation, le contrôle et la réparation ne peuvent se faire que plafond enlevé.

• Mine de câble- une structure de câbles verticale (généralement de section rectangulaire), dont la hauteur est plusieurs fois supérieure au côté du tronçon, équipée de consoles ou d'une échelle permettant aux personnes de se déplacer le long de celle-ci (à travers des puits) ou un tout ou partiellement paroi amovible (puits non traversants).

• Plancher de câble- partie du bâtiment limitée par le plancher et le plafond ou revêtement, avec une distance entre le plancher et les parties saillantes du plafond ou revêtement d'au moins 1,8 m.

• Double plancher- une cavité limitée par les murs du local, le plafond inter-étages et le sol du local avec dalles amovibles (sur tout ou partie de la surface).

• Bloc de câble- une structure de câbles avec des tuyaux (canaux) pour y poser les câbles avec les puits associés.

• Caméra câble- une structure de câbles souterraine, recouverte d'une dalle aveugle amovible en béton, destinée à la pose de raccords de câbles ou au tirage de câbles en blocs. Une chambre dotée d’une trappe pour y entrer est appelée puits à câbles.

• Support de câbles- structure de câble étendue horizontale ou inclinée ouverte hors sol ou hors sol. Le support de câbles peut être traversant ou non.

• Galerie de câbles- structure de passage de câbles prolongée hors sol ou hors sol, entièrement ou partiellement fermée (par exemple sans parois latérales), horizontale ou inclinée.

Par type d'isolation

L'isolation des lignes de câbles est divisée en deux types principaux :

• liquide
  • huile pour câble
• dur
  • huile de papier
  • chlorure de polyvinyle (PVC)
  • papier-caoutchouc (RIP)
  • polyéthylène réticulé (XLPE)
  • Caoutchouc éthylène-propylène (EPR)

Les isolants à base de substances gazeuses et certains types d'isolants liquides et solides ne sont pas répertoriés ici en raison de leur utilisation relativement rare au moment de la rédaction de cet article.

Pertes dans les lignes électriques

Les pertes d'électricité dans les fils dépendent de l'intensité du courant. Par conséquent, lors de sa transmission sur de longues distances, la tension est augmentée plusieurs fois (réduisant l'intensité du courant du même montant) à l'aide d'un transformateur qui, lors de la transmission de la même puissance, peut réduire considérablement pertes. Cependant, à mesure que la tension augmente, divers types de phénomènes de décharge commencent à se produire.

Une autre grandeur importante qui affecte l’efficacité des lignes de transport d’électricité est le cos(f), une grandeur caractérisant le rapport entre la puissance active et la puissance réactive.

Dans les lignes aériennes à très haute tension, il y a des pertes de puissance active dues au corona (décharge corona). Ces pertes dépendent en grande partie des conditions météorologiques (par temps sec, les pertes sont moindres, respectivement en cas de pluie, de bruine et de neige, ces pertes augmentent) et de la division des fils dans les phases de la ligne. Les pertes corona pour les lignes de tensions différentes ont leurs propres valeurs (pour une ligne aérienne de 500 kV, les pertes corona annuelles moyennes sont d'environ ΔР = 9,0 -11,0 kW/km). Étant donné que la décharge corona dépend de la tension à la surface du fil, la séparation de phase est utilisée pour réduire cette tension dans les lignes aériennes à très haute tension. Autrement dit, au lieu d'un fil, trois fils ou plus en phase sont utilisés. Ces fils sont situés à égale distance les uns des autres. Un rayon équivalent de la phase divisée est obtenu, ce qui réduit la tension sur un fil séparé, ce qui réduit les pertes corona.

LIGNE ÉLECTRIQUE AÉRIENNE- (ligne électrique, ligne de transport d'électricité, structure conçue pour transmettre l'énergie électrique à distance des centrales électriques aux consommateurs ; située en plein air et généralement constituée de fils non isolés, qui sont suspendus à l'aide de ... ... Grande encyclopédie polytechnique

Ligne électrique aérienne- (VL) un dispositif de transmission et de distribution d'électricité par des fils situés à l'air libre et fixés à l'aide d'isolateurs et de ferrures à des supports ou consoles, crémaillères sur ouvrages d'art (ponts, viaducs, etc.)... Terminologie officielle

ligne électrique aérienne- 51 lignes électriques aériennes ; Ligne électrique aérienne dont les fils sont soutenus au-dessus du sol par des supports, des isolateurs 601 03 04 de Freileitung en ligne aérienne en ligne aérienne

Les lignes électriques aériennes se distinguent selon un certain nombre de critères. Donnons un classement général.

I. Par type de courant

Dessin. Ligne aérienne 800 kV DC

Actuellement, le transport de l'énergie électrique s'effectue principalement en courant alternatif. Cela est dû au fait que la grande majorité des sources d'énergie électrique produisent une tension alternative (à l'exception de certaines sources d'énergie électrique non traditionnelles, par exemple, centrales solaires), et les principaux consommateurs sont les machines à courant alternatif.

Dans certains cas, la transmission de l’énergie électrique en courant continu est préférable. Le schéma d'organisation de la transmission CC est présenté dans la figure ci-dessous. Pour réduire les pertes de charge dans la ligne lors du transport d'électricité en courant continu ainsi qu'en courant alternatif, la tension de transport est augmentée à l'aide de transformateurs. De plus, lors de l'organisation du transport de la source au consommateur en courant continu, il est nécessaire de convertir l'énergie électrique du courant alternatif en courant continu (à l'aide d'un redresseur) et inversement (à l'aide d'un onduleur).

Dessin. Schémas d'organisation du transport de l'énergie électrique en courant alternatif (a) et continu (b) : G - générateur (source d'énergie), T1 - transformateur élévateur, T2 - transformateur abaisseur, B - redresseur, I - onduleur, N - charge (consommateur).

Les avantages du transport d’électricité via des lignes aériennes en courant continu sont les suivants :

1. La construction d'une ligne aérienne est moins coûteuse, puisque le transport de l'électricité en courant continu peut s'effectuer sur un (circuit monopolaire) ou deux (circuit bipolaire).
2. L'électricité peut être transférée entre des systèmes électriques qui ne sont pas synchronisés en fréquence et en phase.
3. Lors du transport de grands volumes d'électricité sur de longues distances, les pertes dans les lignes électriques à courant continu deviennent moindres que lors du transport en courant alternatif.
4. La limite de puissance transmise en fonction de la stabilité du système électrique est supérieure à celle des lignes à courant alternatif.

Le principal inconvénient du transport d'énergie CC est la nécessité d'utiliser des convertisseurs AC-DC (redresseurs) et vice versa, des convertisseurs DC-AC (onduleurs), ainsi que les coûts d'investissement supplémentaires et les pertes supplémentaires associés pour la conversion de l'électricité.

Les lignes aériennes à courant continu ne sont pas largement utilisées à l'heure actuelle, c'est pourquoi nous envisagerons à l'avenir l'installation et l'exploitation de lignes aériennes à courant alternatif.

II. Par objectif

• Lignes aériennes ultra longue distance d'une tension de 500 kV et plus (conçues pour connecter des systèmes électriques individuels).
• Lignes aériennes principales avec des tensions de 220 et 330 kV (conçues pour transmettre l'énergie de centrales électriques puissantes, ainsi que pour connecter des systèmes électriques et combiner des centrales électriques au sein de systèmes électriques - par exemple, elles relient les centrales électriques aux points de distribution).
• Lignes aériennes de distribution avec des tensions de 35 et 110 kV (conçues pour l'alimentation électrique des entreprises et des agglomérations de grandes zones - reliant les points de distribution aux consommateurs)
• Lignes aériennes de 20 kV et moins, fournissant de l'électricité aux consommateurs.

III. Par tension

1. Lignes aériennes jusqu'à 1000 V (lignes aériennes basse tension).
2. Lignes aériennes supérieures à 1000 V (lignes aériennes à haute tension) :

Les principaux éléments des lignes aériennes sont les câbles, les isolateurs, les raccords linéaires, les supports et les fondations. Sur les lignes aériennes AC courant triphasé accrochez au moins trois fils qui composent un circuit ; sur les lignes aériennes à courant continu - au moins deux fils.

En fonction du nombre de circuits, les lignes aériennes sont divisées en circuits simples, doubles et multicircuits. Le nombre de circuits est déterminé par le circuit d'alimentation et la nécessité de sa redondance. Si le schéma d'alimentation nécessite deux circuits, ces circuits peuvent être suspendus sur deux lignes aériennes à circuit unique distinctes avec des supports à circuit unique ou sur une ligne aérienne à double circuit avec des supports à double circuit. La distance / entre les supports adjacents est appelée la portée, et la distance entre les supports de type ancrage est appelée la section d'ancrage.

Les fils suspendus aux isolateurs (A, - la longueur de la guirlande) aux supports (Fig. 5.1, a) s'affaissent le long de la ligne caténaire. La distance entre le point de suspension et le point le plus bas du fil est appelée affaissement /. Il détermine la dimension du fil approchant du sol A, qui pour les zones peuplées est égale à : à la surface du sol jusqu'à 35 et PO kV - 7 m ; 220 kV - 8 m ; aux bâtiments ou structures jusqu'à 35 kV - 3 m ; 110 kV - 4 m ; 220 kV - 5 m. La longueur de portée / est déterminée par les conditions économiques. La longueur de portée jusqu'à 1 kV est généralement de 30 à 75 m ; POkV - 150…200 m ; 220 kV - jusqu'à 400 m.

Types de tours de transmission de puissance

Selon le mode d'accrochage des fils, les supports sont :

1. intermédiaire, sur lequel les fils sont fixés dans des pinces de support ;
2. type d'ancre, utilisé pour tendre les fils ; sur ces supports, les fils sont fixés dans des pinces de tension ;
3. ceux d'angle, qui sont installés aux angles de rotation des lignes aériennes avec des fils suspendus dans des pinces de support ; ils peuvent être intermédiaires, branche et coin, extrémité, coin d'ancrage.

À plus grande échelle, les supports de lignes aériennes supérieures à 1 kV sont divisés en deux types : ceux d'ancrage, qui supportent entièrement la tension des fils et câbles dans les travées adjacentes ; intermédiaire, ne percevant pas la tension des fils ou la percevant partiellement.

Sur les lignes aériennes, on utilise des supports en bois (Fig. 5L, b, c), des supports en bois de nouvelle génération (Fig. 5.1, d), en acier (Fig. 5.1, e) et des supports en béton armé.

Supports de lignes aériennes en bois

Les poteaux de lignes aériennes en bois sont encore courants dans les pays dotés de réserves forestières. Les avantages du bois comme matériau de support sont : petit densité spécifique, haute résistance mécanique, bonnes propriétés d'isolation électrique, assortiment rond naturel. L'inconvénient du bois est sa pourriture, pour réduire les antiseptiques utilisés.

Méthode efficace Pour lutter contre la pourriture, le bois est imprégné d'antiseptiques huileux. Aux États-Unis, on assiste à une transition vers les supports en bois lamellé.

Pour les lignes aériennes de tensions de 20 et 35 kV, sur lesquelles sont utilisés des isolateurs à broches, il est conseillé d'utiliser des supports en forme de bougie à une seule colonne avec une disposition triangulaire des fils. Sur les lignes électriques aériennes 6 -35 kV avec isolateurs à broches, pour toute disposition des fils, la distance entre eux D, m, ne doit pas être moins de valeurs, déterminé par la formule

où U - lignes, kV ; - la plus grande flèche correspondant à la portée totale, m ; b - épaisseur de la paroi de glace, mm (pas plus de 20 mm).

Pour les lignes aériennes de 35 kV et plus avec isolateurs suspendus avec fils horizontaux, la distance minimale entre les fils, m, est déterminée par la formule

Le poteau de support est en composite : la partie supérieure (le poteau lui-même) est constituée de rondins de 6,5...8,5 m de long, et la partie inférieure (le soi-disant beau-fils) est en béton armé d'une section de 20 x 20 cm, longueurs 4,25 et 6,25 m ou à partir de rondins de 4,5...6,5 m de long. Les supports composites avec marchepied en béton armé combinent les avantages du béton armé et des supports en bois : résistance à la foudre et résistance à la pourriture au point de contact avec le sol. . La connexion de la crémaillère au beau-fils est réalisée avec des bandes métalliques en fil d'acier d'un diamètre de 4...6 mm, tendues par torsion ou par un boulon de tension.

Les supports d'ancrage et d'angle intermédiaires pour lignes aériennes 6 - 10 kV sont réalisés sous la forme d'une structure en forme de A avec des poteaux composites.

Tours de transmission en acier

Largement utilisé sur les lignes aériennes avec des tensions de 35 kV et plus.

Selon leur conception, les supports en acier peuvent être de deux types :

1. tour ou colonne unique (voir Fig. 5.1, d);
2. ceux des portails qui, selon la méthode de fixation, sont divisés en supports autoportants et supports avec haubans.

L'avantage des supports en acier est leur haute résistance, l'inconvénient est leur sensibilité à la corrosion, qui nécessite une peinture périodique ou l'application d'un revêtement anticorrosion pendant le fonctionnement.

Les supports sont en acier laminé (généralement un angle isocèle est utilisé) ; des supports de transition élevés peuvent être réalisés à partir de tuyaux en acier. Des tôles d'acier de différentes épaisseurs sont utilisées dans les nœuds de connexion des éléments. Quelle que soit la conception, les supports en acier sont réalisés sous la forme de structures en treillis spatial.

Tours de transmission d'énergie en béton armé

Par rapport aux métaux, ils sont plus durables et plus économiques à utiliser, car ils nécessitent moins d'entretien et réparations (si vous prenez cycle de vie, alors ceux en béton armé sont plus énergivores). Le principal avantage des supports en béton armé est une réduction de la consommation d'acier de 40...75 %, l'inconvénient est une masse importante. Selon le mode de fabrication, les supports en béton armé sont divisés en supports bétonnés sur le site d'installation (pour la plupart, ces supports sont utilisés à l'étranger) et fabriqués en usine.

Les traverses sont fixées au tronc du poteau de support en béton armé à l'aide de boulons passés dans des trous spéciaux du support ou à l'aide de pinces en acier qui recouvrent le tronc et comportent des broches pour y attacher les extrémités des courroies transversales. Les traverses métalliques sont pré-galvanisées à chaud, elles ne nécessitent donc pas de soins ni de surveillance particuliers pendant une longue période de fonctionnement.

Les fils aériens sont non isolés et constitués d'un ou plusieurs fils torsadés. Les fils constitués d'un seul fil, appelés monofilaires (ils sont réalisés avec une section de 1 à 10 mm2), ont moins de résistance et ne sont utilisés que sur les lignes aériennes avec des tensions allant jusqu'à 1 kV. Les fils toronnés, torsadés à partir de plusieurs fils, sont utilisés sur les lignes aériennes de toutes tensions.

Les matériaux des fils et des câbles doivent avoir une conductivité électrique élevée, une résistance suffisante et résister aux influences atmosphériques (à cet égard, les fils de cuivre et de bronze ont la plus grande résistance ; les fils d'aluminium sont sensibles à la corrosion, en particulier sur côtes de la mer où l'air contient des sels ; les fils d'acier sont détruits même dans des conditions atmosphériques normales).

Pour les lignes aériennes, des fils d'acier monofilaires d'un diamètre de 3,5 sont utilisés ; 4 et 5 mm et fils de cuivre diamètre jusqu'à 10 mm. La limite inférieure est limitée du fait que les fils de plus petit diamètre ont une résistance mécanique insuffisante. La limite supérieure est limitée du fait que les courbures d'un fil massif de plus grand diamètre peuvent provoquer des déformations permanentes dans ses couches externes qui réduiront sa résistance mécanique.

Les fils toronnés, torsadés à partir de plusieurs fils, ont une grande flexibilité ; ces fils peuvent être constitués de n'importe quelle section (ils sont fabriqués avec une section de 1,0 à 500 mm2).

Les diamètres des fils individuels et leur nombre sont sélectionnés de manière à ce que la somme coupes transversales les fils individuels donnaient la section transversale totale requise.

En règle générale, les fils toronnés sont constitués de fils ronds, avec un ou plusieurs fils de même diamètre placés au centre. La longueur du fil torsadé est légèrement supérieure à la longueur du fil mesurée le long de son axe. Cela provoque une augmentation de la masse réelle du fil de 1 à 2 % par rapport à la masse théorique, obtenue en multipliant la section transversale du fil par sa longueur et sa densité. Dans tous les calculs, le poids réel du fil spécifié dans les normes pertinentes est pris en compte.

Les marques de fils nus indiquent :

• lettres M, A, AS, PS - matériau du fil ;
• en chiffres - section transversale en millimètres carrés.

Le fil d'aluminium A peut être :

• Qualité AT (solide non recuit)
• Alliages AM (recuits mous) AN, AZh ;
• AS, ASHS - constitués d'un noyau en acier et de fils d'aluminium ;
• PS - en fils d'acier;
• PST - en fil d'acier galvanisé.

Par exemple, A50 signifie fil d'aluminium, dont la section est de 50 mm2 ;

• AC50/8 - fil acier-aluminium avec une section de la partie en aluminium de 50 mm2, âme en acier de 8 mm2 (les calculs électriques prennent en compte la conductivité de la seule partie en aluminium du fil) ;
• PSTZ,5, PST4, PST5 - fils d'acier monofilaires, où les chiffres correspondent au diamètre du fil en millimètres.

Les câbles en acier utilisés sur les lignes aériennes comme câbles de protection contre la foudre sont constitués de fil galvanisé ; leur section doit être d'au moins 25 mm2. Sur les lignes aériennes d'une tension de 35 kV, des câbles d'une section de 35 mm2 sont utilisés ; sur les lignes PO kV - 50 mm2 ; sur les lignes 220 kV et au dessus de -70 mm2.

La section transversale des fils toronnés de différentes marques est déterminée pour les lignes aériennes avec des tensions jusqu'à 35 kV selon les conditions de résistance mécanique, et pour les lignes aériennes avec des tensions jusqu'à kV et plus - selon les conditions de pertes corona. Sur les lignes aériennes lors du croisement de divers ouvrages d'art (lignes de communication, voies ferrées et autoroutes, etc.), il est nécessaire d'assurer une plus grande fiabilité, c'est pourquoi les sections minimales des fils dans les travées de croisement doivent être augmentées (tableau 5.2).

Lorsqu'un flux d'air dirigé selon l'axe de la ligne aérienne ou selon un certain angle par rapport à cet axe circule autour des fils, des turbulences se produisent du côté sous le vent du fil. Lorsque la fréquence de formation et de mouvement des tourbillons coïncide avec l'une des fréquences d'oscillation naturelles, le fil commence à osciller dans le plan vertical.

De telles vibrations de fil avec une amplitude de 2...35 mm, une longueur d'onde de 1...20 m et une fréquence de 5...60 Hz sont appelées vibrations.

Généralement, la vibration des fils est observée à des vitesses de vent de 0,6 à 12,0 m/s ;

Les fils d'acier ne sont pas autorisés à survoler les pipelines et chemins de fer.

Les vibrations se produisent généralement sur des portées de plus de 120 m et dans des zones ouvertes. Le danger des vibrations réside dans la rupture des fils individuels dans les zones où ils sortent des pinces en raison d'une contrainte mécanique accrue. Les variables proviennent de la flexion périodique des fils suite aux vibrations et les principales contraintes de traction sont stockées dans le fil suspendu.

Pour les portées jusqu'à 120 m de long, aucune protection contre les vibrations n'est requise ; Les zones de lignes aériennes protégées des vents latéraux ne sont pas non plus soumises à protection ; aux grands passages de rivières et de plans d'eau, une protection est requise quels que soient les câbles. Sur les lignes aériennes d'une tension de 35...220 kV et plus, la protection contre les vibrations est réalisée en installant des amortisseurs de vibrations suspendus à un câble en acier, absorbant l'énergie des cordes vibrantes et réduisant l'amplitude des vibrations à proximité des pinces.

Lorsqu'il y a de la glace, on observe ce qu'on appelle la danse des fils qui, comme la vibration, est excitée par le vent, mais diffère de la vibration par une plus grande amplitude, atteignant 12... 14 m, et une longueur d'onde plus longue (avec une et deux demi-ondes dans l'envergure). Dans un plan perpendiculaire à l'axe de la ligne aérienne, le fil A une tension de 35 - 220 kV, les fils sont isolés des supports par des guirlandes d'isolateurs suspendus. Pour isoler les lignes aériennes de 6 à 35 kV, des isolateurs à broches sont utilisés.

En passant par les fils des lignes aériennes, il dégage de la chaleur et chauffe le fil. Sous l'influence du chauffage du fil, il se produit ce qui suit :

1. allonger le fil, augmenter l'affaissement, modifier la distance au sol ;
2. changement dans la tension du fil et sa capacité à supporter une charge mécanique ;
3. changement dans la résistance des fils, c'est-à-dire changement dans la puissance électrique et les pertes d'énergie.

Toutes les conditions peuvent changer si les paramètres sont constants environnement ou changer ensemble, affectant le fonctionnement du fil de ligne aérienne. Lors de l'exploitation de lignes aériennes, on considère qu'au courant de charge nominal, la température du fil est de 60…70″C. La température du fil sera déterminée par les effets simultanés de la génération de chaleur et du refroidissement ou du dissipateur thermique. La dissipation thermique des lignes aériennes augmente avec l’augmentation de la vitesse du vent et la diminution de la température ambiante.

Lorsque la température de l'air diminue de +40 à 40 °C et que la vitesse du vent augmente de 1 à 20 m/s pertes de chaleur varient de 50 à 1000 W/m. À des températures ambiantes positives (0...40 °C) et des vitesses de vent faibles (1...5 m/s), les pertes de chaleur sont de 75...200 W/m.

Pour déterminer l'effet de la surcharge sur l'augmentation des pertes, déterminez d'abord

où RQ est la résistance du fil à une température de 02, Ohm ; R0] - résistance du fil à une température correspondant à la charge de conception dans les conditions de fonctionnement, Ohm ; А/.у.с - coefficient d'augmentation de température de la résistance, Ohm/°C.

Une augmentation de la résistance du fil par rapport à la résistance correspondant à la charge de conception est possible avec une surcharge de 30 % de 12 %, et avec une surcharge de 50 % de 16 %.

On peut s'attendre à une augmentation de la perte d'UA avec une surcharge allant jusqu'à 30 % :

1. lors du calcul des lignes aériennes à AU = 5% A?/30 = 5,6% ;
2. lors du calcul des lignes aériennes sur A17 = 10% D?/30 = 11,2%.

Lorsque la ligne aérienne est surchargée à 50 %, l’augmentation des pertes sera respectivement égale à 5,8 et 11,6 %. Compte tenu du graphique de charge, on peut noter que lorsque la ligne aérienne est surchargée à 50 %, les pertes dépassent brièvement les valeurs standards admissibles de 0,8... 1,6 %, ce qui n'affecte pas de manière significative la qualité de l'électricité.

Application du fil SIP

Depuis le début du siècle, les réseaux aériens basse tension, conçus comme un système autoportant de fils isolés (SIP), se sont généralisés.

SIP est utilisé dans les villes comme installation obligatoire, comme autoroute dans les zones rurales à faible densité de population et comme branchement vers les consommateurs. Les modalités de pose du SIP sont différentes : mise en tension sur supports ; s'étendant le long des façades des bâtiments ; pose le long des façades.

La conception des SIP (unipolaires blindés et non blindés, tripolaires avec un neutre isolé ou nu) se compose généralement d'une âme toronnée de conducteur en cuivre ou en aluminium entourée d'un écran interne semi-conducteur extrudé, puis d'une isolation en polyéthylène réticulé, en polyéthylène ou en PVC. L'étanchéité est assurée par de la poudre et du ruban adhésif, sur lesquels se trouve un écran métallique en cuivre ou en aluminium sous forme de fils ou de ruban posés en spirale, à l'aide de plomb extrudé.

Au-dessus du coussin d'armure de câble, en papier, PVC, polyéthylène, une armure en aluminium est réalisée sous la forme d'un maillage de bandes et de fils. La protection externe est en PVC, polyéthylène sans gélogène. Les portées de pose, calculées en tenant compte de sa température et de la section des fils (au moins 25 mm2 pour les lignes principales et 16 mm2 sur les dérivations jusqu'aux entrées des consommateurs, 10 mm2 pour les fils acier-aluminium) vont de 40 à 90 m.

Avec une légère augmentation des coûts (environ 20 %) par rapport aux fils nus, la fiabilité et la sécurité d'une ligne équipée de SIP s'élèvent au niveau de fiabilité et de sécurité des lignes câblées. L'un des avantages des lignes aériennes avec fils VLI isolés par rapport aux lignes électriques conventionnelles est la réduction des pertes et de la puissance en réduisant la réactance. Options de séquence de lignes :

• ASB95 - R = 0,31 Ohm/km ; X= 0,078 Ohm/km ;
• SIP495 - 0,33 et 0,078 Ohm/km, respectivement ;
• SIP4120 - 0,26 et 0,078 Ohm/km ;
• AC120 - 0,27 et 0,29 Ohm/km.

L'effet de la réduction des pertes lors de l'utilisation de SIP et du maintien constant du courant de charge peut aller de 9 à 47 %, les pertes de puissance de 18 %.

Beaucoup de gens ne pensent même pas à cette question. Après tout, le plus souvent, le citoyen moyen s'intéresse à l'électricité à l'intérieur de la maison, et les lignes externes (lignes électriques), comme il le pense, devraient être gérées par des spécialistes...

Capacité à reconnaître la tension de la ligne électrique

Beaucoup de gens ne pensent même pas à cette question. Après tout, le plus souvent, le citoyen moyen s'intéresse à l'électricité à l'intérieur de la maison et les lignes externes (lignes électriques), selon lui, devraient être gérées par des spécialistes. Mais il est important que chacun prenne en compte que la méconnaissance des simples différences entre les lignes électriques aériennes (OHT) peut causer des blessures, voire la mort, à une personne.

Distance de sécurité sanitaire entre les lignes électriques et les personnes

Il existe des normes de sécurité standard, selon lesquelles la distance minimale autorisée d'une personne aux pièces sous tension doit être la suivante :

• 1-35 kV – 0,6 m ;
• 60-110 kV – 1,0 m ;
• 150 kV – 1,5 m ;
• 220 kV – 2,0 m ;
• 330 kV – 2,5 m ;
• 400-500kV – 3,5 m ;
• 750 kV – 5,0 m ;
• 800*kV – 3,5 m ;
• 1150 kV – 8,0 m.

La violation de ces règles est mortelle.

Lignes électriques et zones sanitaires

Lors du démarrage de toute activité à proximité des lignes électriques, vous devez tenir compte des zones de contrôle sanitaire établies. De nombreuses restrictions sont en place dans ces endroits. Interdit:

• effectuer les réparations, le démontage et la construction de tous objets ;
• obstruer l'accès aux lignes électriques;
• placer les matériaux de construction, les déchets, etc. à proximité ;
• allumer des feux;
• organiser des événements publics.

Les limites de la zone de contrôle sanitaire sont les suivantes :

• en dessous de 1 kV – 2 m (des deux côtés) ;
• 20 kV – 10 m ;
• 110 kV – 20 m ;
• 500 kV – 30 m ;
• 750 kV – 40 m ;
• 1150kV – 55m.

Une personne ordinaire peut-elle déterminer visuellement la tension d’une ligne électrique ?

Certains écarts sont possibles, mais dans la plupart des cas, compte tenu de certains paramètres, il est assez simple de déterminer la tension de la ligne électrique par son apparence.

Selon le type d'isolant

La règle de base ici est la suivante : « Plus la ligne électrique est puissante, plus vous verrez d’isolants sur la guirlande. »

Fig. 1 Isolateurs externes pour lignes électriques 0,4 kV, 10 kV, 35 kV

Les isolateurs les plus courants sont les lignes aériennes de 0,4 kV. Ils regardent petite taille, généralement en verre ou en porcelaine.

Le VL-6 et le VL-10 ont la même forme, mais sont beaucoup plus grands. En plus de la fixation par épingles, ces isolateurs sont parfois utilisés comme guirlandes selon un ou deux échantillons.

Sur les lignes aériennes de 35 kV, les isolateurs de suspension sont principalement installés, bien que l'on trouve parfois également des isolateurs à broches. La guirlande se compose de trois à cinq exemplaires.

Fig.2 Isolateurs de type guirlande

Les isolateurs de type guirlande sont typiques exclusivement pour les lignes aériennes 110 kV, 220 kV, 330 kV, 500 kV, 750 kV. Le nombre d'échantillons dans la guirlande est le suivant :

• Ligne aérienne 110kV – 6 isolateurs ;
• Ligne aérienne 220 kV – 10 isolateurs ;
• VL-330 kV – 14 ;
• VL-500kV – 20 ;
• Ligne aérienne 750 kV – à partir de 20.

En fonction du nombre de fils

• Une ligne aérienne 0,4 kV se caractérise par le nombre de fils : pour 220V - deux, pour 330V - 4 ou plus.
• VL-6, 10 kV - seulement trois fils sur la ligne.
• VL-35kV, 110kV - pour un étage séparé, son propre fil unique.
• Ligne aérienne 220 kV – un fil épais est utilisé pour chaque étage.
• Ligne aérienne 330 kV - deux fils en phases.
• VL-500kV - les étapes sont effectuées à l'aide d'un triple fil comme un triangle.
• Ligne aérienne 750 kV - pour un étage séparé, 4 à 5 fils en forme de carré ou d'anneau.

Selon le type de supports

Fig. 3 Types de supports de ligne haute tension

Aujourd'hui, les racks en béton armé SK 26 sont le plus souvent utilisés comme supports pour les lignes électriques d'une tension de 35 à 750 kV.

• Pour les lignes aériennes 0,4 kV, un seul support en bois est utilisé en standard.
• VL-6 et 10 kV - supports en bois, mais de forme plus étroite.
• VL-35 kV – béton ou structures métalliques, moins souvent en bois, mais aussi sous forme de bâtiments.
• Ligne aérienne 110 kV – en béton armé ou assemblée à partir de structures métalliques. Les supports en bois sont très rares.
• Les lignes aériennes supérieures à 220 kV sont constituées uniquement de structures métalliques ou de béton armé.

Si vous envisagez d'effectuer des travaux sérieux dans une certaine zone et que vous doutez de la zone de protection de la ligne électrique, il serait alors plus fiable de contacter la compagnie d'énergie de votre localité pour obtenir des informations.