II.1.LINII ELECTRICE AERIENE
Liniile electrice aeriene sunt instalaţii montate īn aer ce servesc la transportul şi distribuţia energiei electrice.Ele sunt elemente componente ale reţelelor electrice.Fiind supuse acţiunii directe a agenţilor atmosferici prezintă dezavantajul că prezintă o siguranţă mai redusă īn exploatare.
II.1.1.Clasificarea L.E.A.
- După tensiunea nominală :
- linii de joasă tensiune, care au tesniunea nominală de pānă la 1kV; care se construiesc, mai ales, in zonele rurale si in cartierele de la marginea unor orase mai mici ; ele au tensiunea nominala standardizata de 380V, iar in regiunile petroliere, exista si linii electrice aeriene cu tensiunea de 500V
- linii de medie tensiune, cu tensiuni de 10 kV şi 20 kV
- linii electrice de īnaltă şi foarte īnaltă tensiune , care funcţiunează la 110, 220, 400 kV existand si perspectiva utilizarii unor tensiuni mai inalte (750 kV).
Tensiunea nominală a liniei reprezintă tensiunea pentru care linia este proiectată. Ea se măsoară īntre două faze ale liniei.
- După numărul de circuite
- cu simplu circuit, echipate cu trei conductoare active sau trei faze
- cu dublu circuit, care sunt echipate cu şase conductoare active
II.1.2.Elementele componente ale L.E.A.
Liniile electrice aeriene au īn componenţa lor următoarele elemente constructive :
- fundaţiile stālpilor
- stālpi
- izolatoare
- conductoare
- armături şi cleme
II.1.2.2.Conductoarele liniilor electrice aeriene.Materiale, clasificare, construcţie
Din punctul de vedere al funcţiei pe care o indeplinesc, conductoarele LEA se clasifică in conductoare active şi conductoare de protecţie.Conductoarele active au rolul de a transmite energia electrică dinspre sursă spre consumator īn condiţii tehnico-economice stabilite. Cele de protecţie, se mai numesc şi conductoare de gardă şi au rolul de a proteja linia īmpotriva supratensiunilor atmosferice.
Deoarece conductoarele L.E.A. sunt supuse acţiunii fenomenelor meteorologice şi a agenţilor chimici din atmosferă materialele din care se realizează acestea trebuie să prezinte următoarele proprietăţi
- rezistivitate redusă, adică calităţi electrice bune, pentru a permite trecerea curentului electric cu pierderi cāt mai mici;
- rezistenţă la rupere la īntindere mare, respectiv calităţi mecanice bune, care sa le permita sa reziste in conditii meteorologice nefavorabile (vānt, chiciură, ploaie, variaţii de temperatură);
- rezistenţă ridicată la factorii poluanti din atmosferă (oxogen, azot,vapori de apă sărată, etc.)
- preţ de cost cāt mai scăzut.
Imbinarea acestor calităţi a determinat utilizarea in construcţia conductoarelor active a urmatoarelor metale:
- cupru şi aliaje de cupru (bronz);
- aluminiu şi aliaje de aluminiu (aldrey, almelec, alcoro, alumoweld);
- oţelul protejat prin zincare, alumizare sau cuprare.
Din punct de vedere constructiv conductoarele liniilor electrice aeriene pot fi :
- monofilare (unifilare sau masive), cānd se execută dintr-un singur fir de secţiune circulară
- multifilare, cānd sunt formate dintr-un ansamblu de mai multe fire aşezate īn straturi concentrice. Fiecare strat este răsucit elicoidal īn sensuri opuse pentru a realiza autostrāngerea peste celălalt strat.
- pentru limitarea efectului corona ca pot fi :
- tubulare , care pot fi confecţionate :
- din fire tubulare
- din elemente conductoare cu profil segmentat īntr-un singur strat, īmbinate īn lambă şi uluc sau sub forma unei carcase metalice sau din material plastic peste care sunt īnfăşurate benzi metalice astfel ca să formeze un tub
- cu diametru mărit, creşterea diametrului conductorului se realizează ărin distanţarea părţii de aluminiu de inima de oţel cu ajutorul unor tuburi de mase plastice sau de aluminiu
- fasciculare sau jumelate, care reprezintă un ansamblu de două, patreu sau mai multe conductoare funie normale, montate pe aceeaşi fază, la o anumită distanţă īntre ele.
- tubulare , care pot fi confecţionate :
- antivibratoare la care funia de oţel se află īn interiorul funieie de aluminiu care este sub formă tubulară , cele două fiind separate şi osciliază diferit īn timpul vibraţiilor amortizāndu-se reciproc
Conductoarele multifilare pot fi :
- monometalice, la care toate firele sunt din acelaşi material
- bimetalice , la care o parte din fire sunt realizate dintr-un material cu rezistenţă mare la rupere - acestea constituind inima conductorului -, iar altă parte din fire sunt realizate dintr-un material cu rezistivitate electrică foarte mică - acestea fiind straturile exterioare ale conductorului
II.1.2.3 Stālpii L.E.A.
Stālpii au rolul de a susţine conductoarele liniilor electrice aeriene şi de a asigura anumite distanţe īntre acestea sau īntre acestea şi sol. De asemenea mai asigură anumite distanţe īntre conductoare şi diferite obiecte situate pe traseul liniei. Ei trebuie să suporte :
- sarcinile şi eforturile proprii
- sarcinile echipamnetului liniei : a conductoarelor, izolatoarelor şi armăturilor.
II.1.2.3.1 Clasificarea stālpilor L.E.A.
Stālpii L.E.A. se pot clasifica după mai multe criterii :
- īn funcţie de materialul din care sunt realizati :
- de lemn -folosiţi la joasă şi medie tensiune (utilizare mai restransă in ţara noastră). Sunt mai ieftini decāt celelalte categorii de stālpi, uşor de transportat şi montat, necesită fundaţii simple, izolaţia este naturală, dar au durata de viaţă mai scurtă ( prin impregnare pot avea o durată de viaţă de 15 - 20 de ani), sunt sensibili la lovituri de trăsnete, necesită cheltuieli mari de intreţinere.
- de beton armat - sunt foarte raspāndiţi, fiind folosiţi la toate nivelurile de tesniune. Au un preţ relativ redus, siguranţă, durabilitate, nu necesita intreţinere in timpul exploatarii. Durata de viata garantata este peste 25 de ani.durată lunga de viaţă. Au rezistenţă mecanică bună mai ales la compresiune şi rezistenţă ridicată la intemperii, rezistă la loviturile de trăsnet, rezistă la agenţii corozivi. Au insă o serie de dezavantaje ca : greutate mare, nu pot fi utilizaţi in terenurile greu accesibile prezentānd fragilitate la transport şi manipulare, nu se pot realiza coronamente complicate. Aceste dejavantaje le fac limitată utilizarea fiind folosiţi cu precadere la joasă tensiune şi medie tensiune şi foarte rar la celelalte tensiuni. Sunt realizaţi din beton care preia efortul la compresiune şi armatura de otel care preia efortul la incovoiere şi la intindere. Se construiesc in mai multe variante şi anume :
- din beton armat centrifugat - obţinuti prin comprimarea betonului in timpul centrifugarii şi au secţiunea inelară. Ei se pot realiza industrial dintr-o singură bucată pānă la lungimi de 24 m.
- din beton armat vibrat - obţinuţi prin depunerea betonului pe armătura metalică de vibrare. Pot avea secţiune inelară sau dreptunghiulară şi lungimi de 12 şi 14 m. Se folosesc īn reţelele de joasă şi medie tensiune de la noi din ţară.
- din beton armat precomprimat centrigugat sau vibrat. Stīlpii de beton armat precomprimaţi centrifugaţi se utilizează in zone cu condiţii climatice şi de mediu deosebite (zone marine, zone poluate), pot avea adaos de inhibitori de coroziune in masa betonului şi sunt prevăzuţi cu borne de legare la pămānt şi cu goluri pentru prinderea izolatorilor şi ancorelor. Stālpii din beton precomprimat vibrat au secţiune trapezoidală variabilă pe inălţime şi sunt utilizaţi la construcţia liniilor electrice de joasă şi medie tensiune, de la 0,4 la 20 kV inclusiv, in conditii normale de mediu. Tipuri de stālpi din beton precomprimat vibrat sunt sunt: : SE 4T stālpi de susţinere, SE 10T stālpi de intindere şi de colt, SE 11T stālpi de intindere, colţ şi terminali.
- de metal - sunt folosiţi cu precădere la liniile electrice de īnaltă şi foarte īnaltă tensiune. Sunt realizaţi pe principiul grinzilor cu zăbrele şi sub formă de stālpi tubulari monomontanţi sau monomontanţi din oţel profilat. putānd fi confecţionaţi din oţel sau aliaje de aluminiu. Se pot construi din subansamble şi ca urmare sunt mai uşor de trransportat la locul de montasre fiind rezistenţă la transport şi manipulare. Permit realizarea de diferite coronamente şi montarea mai multor circuite pe acelaşi stālp. Au greutate relativ redusă, rezistenţă mecanică mare, durată de viaţă lungă de pānă la 35 ÷ 40 de ani. Au insă şi o serie de dezavantaje şi anume : preţul de cost ridicat, sunt supuşi acţiunii agenţilor corozivi necesitānd periodic vopsire, īn timp rezistenţa mecanică scade datorită degradării metalului.
- īn funcţie de rolul funcţional al stālpului īn linie se deosebesc :
- stālpi terminali - sunt īn număr de doi şi sunt situaţi la cele două capete ale liniei, respectiv la intrarea sau ieşirea liniei din staţa electrică de transformare.Ei preiau īntreaga solicitarea dinspre linii. Sunt supuşi īn special la solicitarea de īncovoiere şi trebuie puternic dimensionaţi.
- stālpi de susţinere - au rolul de a susţine conductoarele liniei, atāt pe cele active, cāt şi pe cele de protecţie. Ei formează majoritatea stālpilor de pe o porţiune dreaptă a liniei, porţiune cunoscută sub numele de aliniament. Un aliniament poate avea 2 ÷ 10 km Distanţa dintre doi stālpi de susţinere alăturaţi se numeşte deschidere. Īn lipsa vīntului lanţul de izolatoare este vertical şi stālpul este supus doar unor forţe verticale datorate greutăţii proprii şi greutăţii conductoarelor şi izolatoarelor şi uneori iarna grutăţii chiciurii depuse pe conductoare. Pot fi normali (amplasaţi la distanţe pe cāt posibil egale īntre ele. şi egale cu deschiderea optimă, pentru care costul liniei este minim) şi speciali numiţi stālpi de traversare (folosiţi la anumite panouri la care linia traversează şosele naţionale, căi ferate, sau alte zone importante).
- stālpi de īntindere - delimitează panourile de īntindere a conductoarelor liniei īn perioada de montaj īn cadrul unui aliniament. Panoul de īntindere reprezintă porţiunea de linie cuprinsă īntre doi stālpi de īntindere. Practic aceşti stālpi reprezintă puncte de rezistenţă mecanică īn lungul liniei şi au rolul de a limita īn caz de rupere a unui conductor dezechilibrul care apare īn linie. Ei sunt supuşi unor forţe orizontale după direcţia aliniamentului liniei. Lanţurile de izolatoare īn număr de două (cīte unul de fiecare parte a stālpului) au poziţia aproape orizontală după direcţia aliniamentului liniei. Īntre cele două panouri de īntindere legătura electrică a conductorului se realizează cu ajutorul unui cordon de legătură. Ca şi īnălţime stālpii de īntindere sunt mai mici decāt cei de susţinere, dar sunt puternic dimensionaţi.
- stālpii de colţ - sunt amplasaţi la colţurile pe care le face linia cu traseul liniei. Practic aliniamentul este porţiunea dreaptă īntre doi stālpi de colţ. Ei preiau tracţiunea din conductoare īn punctele īn care aliniamentul liniei īşi schimbă direcţia. Īn cazul īn care unghiul este mare se folosesc stālpi de īntindere care preiau şi forţele de tracţiune cunoscuţi sub denumirea de stālpi de colţ de īntindere. Dacă unghiul de modificare a traseului este mic ca şi stālpi de colţ pot fi folosiţi şi cei de susţinere, care īnsă trebuie īntăriţi.
- stālpii de transpunere a fazelor - au rolul de a asigura transpunerea celor trei faze ale liniei astfel ca fiecare fază să ocupe toate poziţiile posibile de-a lungul liniei pentru ca parametrii electrici să fie egali pe cele trei faze, respectiv pentru a se realiza simetria electrică. Au un coronament foarte bogat şi sunt dimensionaţi ca stālpi de īntindere.
- stālpii de derivaţie - sunt deobicei stālpi de īntindere ei fiind folosiţi la realizarea unor derivaţii de pe linia principală.
- după tensiunea nominală a liniei
- īn funcţie de forma coronamentului
- după forma bazei stālpului
- după construcţia lor
- Fundaţii
II.1.2.4.Izolatoare.Rol.Materiale folosite.Tipuri de izolatoare.
- Armături şi cleme
- Suporţi pentru izolatoare
- Armături pentru lanţurile de izolatoare
- Armături pentru fixarea conductoarelor pe izolatoare
- Armături pentru protecţia izolatoarelor contra arcului electric
- Armături antivibratoare
- Cleme de legătură a conductoarelor
- Piese de distanţare pentru conductoare fasciculare