Frei- und Kabelstromleitungen: eine kurze Beschreibung, Vor- und Nachteile

Stromleitungen dienen der Übertragung elektrischer Energie von einer Stromquelle (Kraftwerken) zu Verbrauchern – in Haushalten, Büros und verschiedenen Unternehmen. Der Strom vom Kraftwerk bis zum Endverbraucher legt einen langen Weg über viele verschiedene Auf- und Abspannstationen zurück, zwischen denen der Strom über Frei- und Kabelleitungen übertragen wird.

Schauen wir uns an, was Freileitungen und Kabelstromleitungen sind, und nennen wir ihre Vor- und Nachteile.

Freileitungen

Übertragung von Strom Freileitung Dies erfolgt durch Drähte, die im Freien verlegt und über dem Boden auf Stützen mit Hilfe spezieller Befestigungselemente (Querstangen), Isolatoren und anderen Vorrichtungen zum Befestigen, Verbinden und Verzweigen von Drähten getragen werden. Alle diese Geräte werden als lineare Freileitungsarmaturen bezeichnet.

Die Stromleitung ist auf der Versorgungsseite und auf der Verbraucherseite mit der Verteilungsausrüstung des Umspannwerks verbunden. Befindet sich die elektrische Anlage im Freien, im Freien, so wird ein solches Verteilergerät genannt OSG – offene Schaltanlage.

Die Oberleitung wird zu einem linearen Portal geführt – einer Struktur, an der Drähte durch Isolatoren aufgehängt sind. Abzweige zu den Leitungstrennern werden vom Leitungsportal mit den Leitungsleitern verbunden.

Neben Verteilstationen auf der Versorgungs- und Verbraucherseite können auch Trennschalter auf Stromleitungen installiert werden.

Trennschalter — Teil des Geräts, das dazu bestimmt ist, den Stromkreis einzuschalten (ein- und auszuschalten) und eine sichtbare Unterbrechung zu erzeugen, um die Sicherheit bei der Wartung von Stromleitungen und anderen elektrischen Geräten zu gewährleisten.

Ein Langleitungstrennschalter kann sowohl an Stromleitungen als auch an Abzweigungen (Abzweigen) installiert werden, um eine Aufteilung der Leitung zu ermöglichen, um den Fehler leichter lokalisieren und gegebenenfalls Reparaturarbeiten durchführen zu können.

Wenn die Schaltanlage des Umspannwerks im Innenbereich erfolgt (geschlossene Schaltanlage), muss die Freileitung in das Gebäude verlegt werden.

Zum Einstieg in die Freileitung wird an der Gebäudewand eine Traverse mit Isolatoren montiert, an die die Leitungen der Freileitung angeschlossen werden. An die Leitungen ist ein Kabel angeschlossen, das durch ein in der Wand installiertes Rohr in das Gebäude gelangt.

Die Einführung der Freileitung in das Gebäude kann über einen Rohrständer erfolgen, der auf dem Dach des Gebäudes oder in der Nähe des Gebäudes installiert wird, wobei das Kabel ebenfalls durch das Rohr in das Gebäude eingeführt wird.

In Servicegebäuden können anstelle von Rohren zur Kabeleinführung Löcher in die Wand gebohrt werden. Erfolgt die Einführung der Freileitung in das Gebäude mit einem Kabel, so gilt eine solche Leitung als Kabelfreileitung (KVL) – dies muss beim Betrieb der Leitung berücksichtigt werden.

Der Line-Eingang kann ohne Kabel erfolgen; Hierzu werden spezielle Durchführungen verwendet. Die Durchführungen werden in die Gebäudewand eingebaut, die Drähte der Stromleitung werden von außen an die Eingänge angeschlossen und im Inneren werden flexible Stromschienen oder starre Stromschienen mit Flach-, Rohr- oder Kastenquerschnitt angeschlossen Gebäude.

Zum Schutz vor möglichen Überspannungen an der ersten Stütze der Freileitung bzw. beim Abstieg zum Leitungstrenner sowie an den Eingängen ganze Umspannwerke (KTP) oder Mast-(Mast-)UmspannwerkeAuf der Leitung werden Ableiter oder Überspannungsableiter installiert.

Darüber hinaus ist auf Freileitungen mit einer Spannung von 35 kV und höher zum Schutz vor Blitzüberspannungen auf der gesamten Leitungslänge a Blitzschutzleiter, und an den Leitungsportalen der Umspannwerke an beiden Enden der Leitung – Blitzableiter.

Die Hauptvorteile der Freileitung:

• niedrigerer Preis im Vergleich zu Kabelleitungen;

• einfache Suche und Reparatur von Schäden.

Die häufigsten Arten von Schäden an Freileitungen sind Kabelbrüche, Schäden an einem Isolator oder anderen Strukturelementen einer Freileitung.

Diese Störungen werden durch Sichtprüfung beim Umfahren der Leitung nach einem Notstopp diagnostiziert und in den meisten Fällen schnell behoben, ohne dass spezielle Geräte, Testinstallationen und Erdarbeiten erforderlich sind. Eine Ausnahme bildet der Fall der Zerstörung des Isolators einer der Stützen.

In diesem Fall fließt bei einer Abnahme der Spannungsfestigkeit des Isolators Strom durch ihn und das Vorhandensein einer Erdung wird in diesem Abschnitt der Elektroinstallation aufgezeichnet.

Zu den Vorteilen von Freileitungen kann auch die Fähigkeit gehören, Hochfrequenzsignale (HF) über Stromleitungen zu übertragen, die für die Telefonkommunikation, die Übertragung von Telemetriedaten, Daten von automatisierten Versandsystemen zur Prozesssteuerung (ASDTU) und Signale von Schutzrelaisgeräten verwendet werden und Automatisierung.

Um einen HF-Kommunikationskanal zwischen Umspannwerken zu realisieren, werden am Anfang und Ende der Leitung am Leitungsportal spezielle Geräte installiert: eine Hochfrequenzfalle, ein Koppelkondensator, ein Koppelfilter und eine Reihe weiterer Geräte, über die HF-Signale übertragen werden werden über Stromleitungen empfangen, umgewandelt und übertragen.

Darüber hinaus können Freileitungsträger zur Verlegung optischer Kommunikationsleitungen genutzt werden. Glasfaserkabel gibt es in verschiedenen Ausführungen. Ein herkömmliches Kommunikationskabel wird an einem der Phasenleiter oder an einem Erdleiter befestigt oder aufgewickelt. Selbsttragende nichtmetallische Kommunikationskabel können unabhängig von Freileitungsstützen unabhängig verlegt werden. Es gibt auch optische Kommunikationsleitungen, die in einen Phasenleiter oder ein Blitzschutzkabel eingebettet sind.

Die Nachteile von Freileitungen sind:

• großer Bereich der Schutzzone: je nach Spannungsklasse 10 bis 55 m auf beiden Seiten der Enddrähte der Freileitung;

• hohe Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Blitzstößen im Falle eines Blitzeinschlags sowie von Schäden an Freileitungen aufgrund widriger Wetterbedingungen: durch Kollision von Leitern, Bruch eines Leiters von einem Isolator oder Bruch eines Leiters durch Wind oder umstürzende Bäume, z. B. aufgrund von Vereisung von Leitungen;

• die Möglichkeit von Schäden beim Arbeiten mit Spezialgeräten in Leitungsnähe unter Nichtbeachtung des zulässigen Abstands zu den Leitungen der Freileitung (je nach Spannungsklasse 1 bis 10 m) sowie beim Transport übergroßer Ladung oder beim Transport darunter die Linie;

• die Möglichkeit eines Stromschlags, wenn sich Personen dem beschädigten Teil der Freileitung, einem am Boden liegenden Leiter, nähern (Spannungskaskade). Die Gefahr besteht auch darin, sich den Drähten der funktionierenden Freileitung in unzulässiger Entfernung zu nähern;

• Im Hinblick auf die Umweltauswirkungen stellen Freileitungen eine Gefahrenquelle für Vögel dar, die häufig durch Stromschläge sterben.

Kabelstromleitungen

Eine Kabelübertragungsleitung ist eine Übertragungsleitung, die aus einer oder mehreren parallelen Leitungen besteht Kabel, End- und Verbindungsbuchsen sowie verschiedene Befestigungselemente.

Das Kabel besteht aus zwei oder mehr leitenden Adern, jede Ader hat eine Isolierhülle und alle Adern sind im Allgemeinen mit einer äußeren Isolierhülle bedeckt.

Je nach Typ kann das Kabel strukturell eine Reihe weiterer Komponenten aufweisen: ein Metallkabel, einen Mantel (Aluminium oder Stahl), der die Lücke zwischen dem Kern füllt, eine Schutzarmierung (Band oder Draht), eine Dichtungsschicht und eine Reihe weiterer Zwischenisolationsschichten.

Es gibt einige Arten von Kabeln, in die ein spezielles Gas oder Öl gepumpt wird, um für die erforderlichen Isoliereigenschaften zu sorgen, die sich im Hohlraum des Kabels unter einem bestimmten Druck befinden.

Die Vorteile von Kabelleitungen sind wie folgt:

• Schutzzone der Kabelleitung – 1 m vom Kabel in beide Richtungen, unabhängig von der Spannungsklasse;

• ein breites Anwendungsspektrum, die Möglichkeit, je nach örtlichen Gegebenheiten die optimale Installationsmethode zu wählen. Das Kabel kann im Boden, auf Stützen, in Tunneln, Blöcken, Rinnen, Kanälen, Galerien, Kollektoren usw. verlegt werden. Möglichkeit, die Stromversorgung schnell an temporäre Objekte anzuschließen, ohne dass komplexe Elektroarbeiten erforderlich sind;

• Schutz vor widrigen Wetterbedingungen, Blitzschlag;

• Sicherheit während des Betriebs, die die Verlegung von Stromleitungen in besiedelten Gebieten an Orten mit Menschenansammlungen, starkem Verkehr sowie an anderen Orten ermöglicht, an denen der Bau von Freileitungen schwierig oder unmöglich ist;

• Kein Zugang zur Leitung für Unbefugte.

Nachteile von Kabelleitungen:

• übermäßige Verschiebungen und Setzungen des Bodens können zu Verformungen, Dehnungen und in der Folge zu Schäden an der Kabelleitung führen;

• die Wahrscheinlichkeit mechanischer Schäden durch unkoordinierte Aushubarbeiten in der Nähe der Kabeltrasse;

• Im Vergleich zu Freileitungen ist die Suche und Beseitigung des beschädigten Bereichs komplizierter.Um den Schaden zu beseitigen, sind Erdarbeiten, die Verfügbarkeit von Spezialgeräten zum Auffinden des Schadensortes, die Überprüfung der Leitungsisolierung sowie die Installationsausrüstung erforderlich Anschlüsse… Nach der Beseitigung des Schadens ist es notwendig Überprüfung der korrekten Phasenlage.