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Wie sind die Kraftübertragungstürme angeordnet?

Как устроены опоры ЛЭП?

E-Übertragungsleitung (LEP) - eine der Komponenten des elektrischen Netzwerks, ein System von Stromversorgungsgeräten, das zur Übertragung von Elektrizität durch einen elektrischen Strom ausgelegt ist. Auch eine elektrische Leitung in der Struktur eines solchen Systems, das über das Kraftwerk oder Umspannwerk hinausgeht. Es gibt Luft- und Kabelstromleitungen. In letzter Zeit sind die gasisolierten Leitungen GIL populär geworden. Die Übertragungsleitung überträgt auch Informationen unter Verwendung von Hochfrequenzsignalen (nach Expertenmeinung werden etwa 60.000 HF-Kanäle über die Übertragungsleitungen in der CIS verwendet) und FOCL. Sie werden für die Dispatchersteuerung, Telemetriedatenübertragung, Relaisschutzsignale und Notautomatik verwendet. Bemerkenswert ist auch, dass in den 1985er Jahren Entwicklungen für Stromleitungen mit einer Höhe von 70 Metern vorgenommen wurden.

Die Unterstützung der Freileitung (Energieübertragungsleitung) ist eine Struktur zum Halten von Leitungen und, falls verfügbar, Blitzschutzkabeln der Freileitungsübertragungsleitung und der faseroptischen Kommunikationsleitungen in einem gegebenen Abstand von der Bodenfläche und voneinander.

Was kann gewöhnlicher sein als Stromleitungen? Stromleitungsstützen sind eine der gängigsten Konstruktionsstrukturen und liegen immer vor unseren Augen. Aber auch in diesem Bereich gibt es technologische Feinheiten und sogar Spielraum für technischen Fortschritt. Nicht sehr auffällig für uns erhalten Freileitungen ein neues Aussehen und ein neues Design.

Meistens stellen wir uns die Unterstützung von Übertragungsleitungen in Form einer Gitterkonstruktion vor. Vor ungefähr 30 Jahren war dies die einzige Option, und in diesen Tagen bauen sie weiter. Eine Reihe von Metallecken wird auf die Baustelle gebracht und von diesen Standardelementen wird Schritt für Schritt eine Unterstützung gemacht. Dann kommt der Kran und stellt die Struktur auf. Dieser Vorgang dauert ziemlich lange, was sich auf das Timing des Linienlegens auswirkt, und diese Träger mit stumpfen Gitterschattenbildern sind sehr kurzlebig. Der Grund ist ein schwacher Korrosionsschutz. Die technologische Unvollkommenheit einer solchen Unterstützung wird durch ein einfaches konkretes Fundament ergänzt. Wenn es in böser Absicht gemacht wird, zum Beispiel mit einer Lösung von unzureichender Qualität, dann bricht der Beton nach einer Weile auf, Wasser dringt in die Ritzen. Mehrere Zyklen von Frost-Tauwetter und das Fundament müssen neu gemacht oder ernsthaft repariert werden.

Rohre statt Ecken

Die Tatsache, dass die Alternative die traditionellen Träger aus Eisenmetall ersetzt, haben wir die Vertreter von PAO Rosseti gefragt. "In unserem Unternehmen, dem größten Betreiber von Stromnetzen in Russland", sagt der Experte dieser Organisation, "versuchen wir seit langem, eine Lösung für die Probleme mit den Gitterträgern zu finden, und in den späten 1990er Jahren begannen wir, zum Hauptträger zu werden. Dies sind zylindrische Gestelle mit einem gekrümmten Profil, in der Tat Rohre im Querschnitt, die die Form eines Polyeders haben. Darüber hinaus haben wir begonnen, neue Methoden des Korrosionsschutzes anzuwenden, hauptsächlich die Feuerverzinkung. Dies ist ein elektrochemisches Verfahren zum Aufbringen einer Schutzschicht auf das Metall. In einer aggressiven Umgebung wird die Zinkschicht dünner, aber der tragende Teil des Trägers bleibt unversehrt. "

Как устроены опоры ЛЭП?
Stützen von elektrischen Freileitungen, stellen wir uns normalerweise so vor. Die klassische Gitterkonstruktion wird jedoch nach und nach durch progressivere Optionen ersetzt - polyedrische Stützen und Stützen aus Verbundwerkstoffen.

Neben einer längeren Lebensdauer sind die neuen Halterungen auch einfacher zu installieren. Es müssen keine Ecken mehr verschraubt werden: Die Rohrelemente der zukünftigen Stütze werden einfach ineinander gesteckt, dann ist die Verbindung fixiert. Mount diese Struktur kann acht bis zehn mal schneller sein als die Sammlung von Trellised. Entsprechende Transformationen haben auch die Grundlagen durchlaufen. Anstelle des üblichen Betonstahls werden die sogenannten Pfähle verwendet. Die Konstruktion ist in den Boden abgesenkt, ein Gegenflansch ist daran befestigt und der Träger selbst ist bereits darauf platziert. Die geschätzte Lebensdauer solcher Stützen beträgt bis zu 70 Jahre, also etwa doppelt so groß wie bei Gitterstäben.

Warum die Kabel summen

Und die Drähte? Sie hängen hoch über dem Boden und sehen von weitem wie dicke monolithische Kabel aus. In der Tat, die Hochspannungsleitungen der Suite von der Leitung. Der übliche und weitverbreitete Draht hat einen Stahlkern, der strukturelle Festigkeit bereitstellt und von einem Aluminiumdraht umgeben ist, den sogenannten externen Spulen, durch den die Strombelastung übertragen wird. Zwischen dem Stahl und Aluminium ist ein Schmiermittel gelegt. Es ist notwendig, um die Reibung zwischen Stahl und Aluminium zu reduzieren - Materialien, die einen unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten haben. Da jedoch der Aluminiumdraht einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, haften die Windungen nicht lose aneinander, die Drahtoberfläche hat eine ausgeprägte Entlastung. Dieser Mangel hat zwei Konsequenzen. Zuerst dringt in den Spalt zwischen den Spulen Feuchtigkeit ein und spült das Schmiermittel aus. Reibung erhöht sich, und Bedingungen für Korrosion werden geschaffen. Infolgedessen ist die Lebensdauer eines solchen Drahtes nicht länger als 12 Jahre. Um die Lebensdauer zu verlängern, werden am Kabel manchmal Reparaturmanschetten getragen, die ebenfalls Probleme verursachen können (mehr dazu später). Außerdem trägt ein solches Drahtdesign zur Erzeugung eines deutlichen Brummens um die Luftleitung bei. Es tritt auf, weil die Wechselspannung von 50 Hz ein magnetisches Wechselfeld hervorruft, das die einzelnen Adern im Draht zum Schwingen bringt, was zu ihrer Kollision miteinander führt, und wir hören ein charakteristisches Summen. In den EU-Ländern gilt ein solcher Lärm als eine akustische Verschmutzung, mit der man kämpft. Jetzt hat solch ein Kampf mit uns begonnen.

"Wir wollen die alten Drähte durch Drähte eines neuen Designs ersetzen, die wir entwickeln", sagt der Vertreter von PJSC Rosseti. - Dies sind auch Stahl-Aluminium-Drähte, aber der Draht dort ist nicht rund, sondern eher trapezförmig aufgetragen. Der Povil wird dicht und die Drahtoberfläche ist glatt, ohne Risse. Feuchtigkeit dringt kaum ein, der Schmierstoff wird nicht abgewaschen, der Kern rostet nicht und die Lebensdauer eines solchen Drahtes beträgt fast dreißig Jahre. Drähte ähnlichen Designs werden bereits in Ländern wie Finnland und Österreich verwendet. Leitungen mit neuen Leitungen sind auch in Russland - in der Region Kaluga. Dies ist die Linie "Orbita-Sputnik" mit einer Länge von 37 km. Und da haben die Drähte nicht nur eine glatte Oberfläche, sondern auch einen anderen Kern. Es ist nicht aus Stahl, sondern aus Fiberglas. Ein solcher Draht ist leichter, aber bricht stärker als herkömmliches Stahl-Aluminium. "

Die neueste Errungenschaft in diesem Bereich kann jedoch als ein Draht angesehen werden, der von dem amerikanischen Konzern 3M entwickelt wurde. Bei diesen Drähten ist die Tragfähigkeit nur durch stromführende Spulen gegeben. Es gibt keinen Kern, aber die Spulen selbst sind mit Aluminiumoxid verstärkt, was eine hohe Festigkeit gewährleistet. Dieser Draht verfügt über eine ausgezeichnete Tragfähigkeit, und bei Standardstützen hält er aufgrund seiner Festigkeit und seines geringen Gewichts seine Spannweiten von bis zu 700 m (Standard 250 x 300 m). Darüber hinaus ist der Draht sehr resistent gegen thermische Belastungen, was seinen Einsatz in den südlichen US-Staaten und beispielsweise in Italien verursacht. Allerdings hat das Kabel von 3M einen wesentlichen Nachteil - einen zu hohen Preis.

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Die originalen "Designer" -Unterstützungen dienen als eine unzweifelhafte Zierde der Landschaft, aber sie werden wahrscheinlich nicht weit verbreitet sein. In erster Linie haben Stromnetzbetreiber die Zuverlässigkeit der Energieübertragung, und nicht teuer "Skulpturen".

Eis und Streicher

Die Freileitungen haben ihre eigenen natürlichen Feinde. Einer von ihnen ist Vereisungsdrähte. Besonders diese Katastrophe ist typisch für die südlichen Regionen Russlands. Bei einer Temperatur nahe Null fallen Nieselregen auf den Draht und gefriert darauf. Eine kristalline Kappe ist am oberen Teil des Drahtes gebildet. Aber das ist nur der Anfang. Die Kappe unter ihrem eigenen Gewicht dreht den Draht allmählich um und setzt die gefrierende Feuchtigkeit der anderen Seite aus. Früher oder später bildet sich eine Eiskupplung um den Draht, und wenn das Gewicht der Kupplung 200 kg pro Meter übersteigt, wird der Draht brechen und jemand wird ohne Licht zurückbleiben. Die Firma Rosseti hat ihr Know-how gegen Eis. Der Abschnitt der Linie mit den Eisdrähten ist von der Linie getrennt, aber an eine Gleichstromquelle angeschlossen. Bei Verwendung von Gleichstrom kann der ohmsche Widerstand des Drahtes praktisch ignoriert werden, und Ströme, die doppelt so stark sind wie der berechnete Wert für Wechselstrom, können überschritten werden. Der Draht erhitzt sich und das Eis schmilzt. Die Drähte lassen eine unnötige Last fallen. Aber wenn die Drähte Reparaturkupplungen haben, gibt es zusätzlichen Widerstand, und dann kann der Draht ausbrennen.

Ein weiterer Feind sind hochfrequente und niederfrequente Schwingungen. Der gezogene Draht einer Freileitung ist eine Schnur, die unter dem Einfluss des Windes beginnt, mit einer hohen Frequenz zu vibrieren. Wenn diese Frequenz mit der Eigenfrequenz des Drahtes übereinstimmt und die Amplituden ausgerichtet sind, kann der Draht reißen. Um dieses Problem zu bewältigen, sind an den Leitungen spezielle Vorrichtungen installiert - Schwingungsdämpfer, die die Form eines Kabels mit zwei Gewichten haben. Diese Konstruktion, die ihre eigene Schwingungsfrequenz hat, frustriert die Amplituden und dämpft die Schwingung.

Bei niederfrequenten Schwingungen ist solch ein schädlicher Effekt wie "Tanzen von Drähten" verbunden. Wenn die Linie bricht (zum Beispiel aufgrund des gebildeten Eises), gibt es Schwingungen der Drähte, die nach mehreren Spannen durch die Welle weitergehen. Als Ergebnis können fünf bis sieben Stützen, die eine Ankerspanne bilden (der Abstand zwischen zwei Stützen mit starrer Befestigung des Drahtes), sich biegen oder sogar fallen. Ein bekanntes Mittel zur Bekämpfung des "Tanzens" ist die Einrichtung von Interphasenstreben zwischen benachbarten Drähten. Wenn ein Abstandhalter vorhanden ist, werden die Drähte gegenseitig ihre Schwingungen löschen. Eine andere Möglichkeit ist die Verwendung von Stützen aus Verbundwerkstoffen, insbesondere aus Glasfaser. Im Gegensatz zu Metallträgern hat der Verbundwerkstoff die Eigenschaft einer elastischen Verformung und wird die Schwingungen der Drähte leicht "spielen", sich umbiegen und dann die vertikale Position wiederherstellen. Eine solche Unterstützung kann einen Kaskadenabfall eines ganzen Abschnitts der Leitung verhindern.

Как устроены опоры ЛЭП?
Das Foto zeigt deutlich den Unterschied zwischen einem traditionellen Hochspannungsdraht und einem neuen Draht. Anstelle eines Drahtes mit kreisförmigem Querschnitt wurde ein vorverformter Draht verwendet, und die Stelle des Stahlkerns wurde von einem Verbundkern eingenommen.

Unterstützt Unicum

Natürlich gibt es verschiedene Arten von Einzelfällen im Zusammenhang mit der Verlegung von Freileitungen. Wenn beispielsweise Stützen in überfluteten Böden oder im Permafrost installiert werden, funktionieren herkömmliche Pfähle für das Fundament nicht. Dann werden Schraubpfähle verwendet, die wie eine Schraube in den Boden geschraubt werden, um das stabilste Fundament zu erhalten. Ein Sonderfall ist der Durchgang von Stromübertragungsleitungen von breiten Wasserhindernissen. Sie nutzen spezielle Höhenlager, die zehnmal mehr als üblich wiegen und eine Höhe von 250 x 270 Metern haben Da die Länge der Spannweite mehr als zwei Kilometer betragen kann, kommt ein spezieller Draht mit verstärktem Kern zum Einsatz, der zusätzlich vom Schiff getragen wird. So wird beispielsweise eine Stromleitung mit einer Spannweite von 2.250 m über die Kama verlegt.

Eine separate Gruppe von Trägern sind Strukturen, die nicht nur zum Halten von Drähten ausgelegt sind, sondern auch einen bestimmten ästhetischen Wert haben, zum Beispiel Skulpturträger. Im Jahr 2006 initiierte die Firma "Rosseti" das Projekt mit dem Ziel, Unterstützung mit einem originellen Design zu entwickeln. Es gab interessante Arbeiten, aber ihre Autoren, Designer, konnten oft nicht die Machbarkeit und Technologie der technischen Umsetzung dieser Designs beurteilen. Generell muss gesagt werden, dass die Unterstützungen, in die das künstlerische Design eingebettet ist, wie etwa die Unterstützungsfiguren in Sotschi, in der Regel nicht auf Initiative von Grid-Unternehmen, sondern auf Anordnung einiger kommerzieller oder staatlicher Organisationen von dritter Seite eingerichtet werden. Zum Beispiel in den USA populäre Unterstützung in Form des Buchstaben M, stilisiert unter dem Logo der Fast-Food-Kette McDonald's.

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