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Wie sind Kraftmasten angeordnet?

Как устроены опоры ЛЭП?

Die Stromleitung (PTL) ist eine der Komponenten des elektrischen Netzes, ein System von Stromversorgungseinrichtungen, das dazu ausgelegt ist, Elektrizität durch elektrischen Strom zu übertragen. Auch die elektrische Leitung in der Zusammensetzung eines solchen Systems, jenseits des Kraftwerks oder der Umspannstation. Es gibt Luft- und Kabelstromleitungen. In jüngster Zeit sind gasisolierte Leitungen (GIL) populär geworden. Stromübertragungsleitungen übertragen auch Informationen unter Verwendung von Hochfrequenzsignalen (nach Expertenschätzungen in der GUS werden etwa 60.000 HF-Kanäle über Stromübertragungsleitungen verwendet) und FOCLs. Sie werden für Versandkontrolle, Telemetriedatenübertragung, Relaisschutzsignale und Notfallsteuerung verwendet. Bemerkenswert ist auch, dass in den 1985er Jahren die Entwicklung von Stromleitungen mit einer Höhe von 70 Metern erfolgte.

Ein Freileitungs-Pylon (Power-Line-Pylon) ist eine Struktur zum Halten von Drähten und, falls verfügbar, von Overhead-Schutzkabeln einer Freileitung und von faseroptischen Kommunikationsleitungen in einem gegebenen Abstand von der Bodenfläche und voneinander.

Was könnten die normalen Stromleitungen sein? Kraftübertragungstürme - eine der häufigsten technischen Strukturen, und sie sind alle Zeit vor unseren Augen. Aber auch hier gibt es technologische Feinheiten und sogar Raum für technologischen Fortschritt. Nicht sehr auffällig für uns erhalten Freileitungen ein neues Aussehen und ein neues Design.

Meistens stellen wir uns eine Übertragungsleitung in Form einer Gitterstruktur vor. Vor etwa 30 Jahren war es die einzige Option, und auch heute noch werden sie gebaut. Ein Satz Metallecken wird auf die Baustelle gebracht, und aus diesen typischen Elementen wird Schritt für Schritt eine Stütze herausgedreht. Dann kommt der Kran und setzt die Struktur vertikal. Dieser Vorgang benötigt ziemlich viel Zeit, was sich auf das Timing von Legungslinien auswirkt, und diese stützen sich bei stumpfen Gitterschattenbildern sehr kurz. Der Grund ist ein schlechter Korrosionsschutz. Die technologische Unvollkommenheit einer solchen Unterstützung ergänzt das einfache Betonfundament. Wenn es in böser Absicht getan wird, zum Beispiel mit einer Lösung von unzureichender Qualität, dann wird der Beton nach einer Weile reißen, Wasser wird in die Risse fallen. Mehrere Zyklen von Einfrieren und Auftauen und das Fundament müssen erneuert oder ernsthaft repariert werden.

Rohre statt Ecken

Wir haben die Vertreter von PJSC ROSSETI gefragt, dass die Alternative die traditionellen Träger aus Eisenmetall ersetzt. "In unserem Unternehmen, dem größten Betreiber von Stromnetzen in Russland", sagt ein Spezialist dieser Organisation, "haben wir lange versucht, eine Lösung für die Probleme mit Gitterträgern zu finden, und in den späten 1990er Jahren begannen wir, auf körnige Träger umzusteigen. Dies sind zylindrische Gestelle mit einem gekrümmten Profil, eigentlich Rohre, die im Querschnitt eine Polyederform haben. Darüber hinaus haben wir begonnen, neue Methoden des Korrosionsschutzes anzuwenden, vor allem die Methode der Feuerverzinkung. Dies ist ein elektrochemisches Verfahren zum Aufbringen einer Schutzschicht auf das Metall. In einer aggressiven Umgebung wird die Zinkschicht dünner, aber der Trägerteil des Trägers bleibt intakt. "

Как устроены опоры ЛЭП?
Strommasten, so stellen wir uns das normalerweise vor. Das klassische Gitterdesign wird jedoch schrittweise durch fortschrittlichere Varianten abgelöst - vielseitige Stützen und Stützen aus Verbundwerkstoffen.

Neue Träger zeichnen sich neben einer längeren Lebensdauer auch durch eine einfache Installation aus. Es müssen keine Ecken mehr verschraubt werden: Die Rohrelemente der zukünftigen Stütze werden einfach ineinander gesteckt, dann ist die Verbindung fixiert. Ein solches Design kann acht- bis zehnmal schneller montiert werden als das Sammeln von Gittern. Die entsprechenden Transformationen haben sich ebenfalls durchgesetzt. Anstelle des üblichen Betons begann man die sogenannte Pfahlschale zu verwenden. Die Struktur ist in den Boden abgesenkt, der Gegenflansch ist daran befestigt, und der Träger selbst ist bereits darauf platziert. Die geschätzte Lebensdauer solcher Träger beträgt bis zu 70 Jahre, also etwa zwei Mal länger als die von Gitterträgern.

Warum Kabel dröhnen

Und die Drähte? Sie hängen hoch über dem Boden und sehen von weitem wie dicke monolithische Kabel aus. Tatsächlich sind Hochspannungsdrähte Kabelstränge. Herkömmlicher und allgegenwärtiger Draht hat einen Stahlkern, der Strukturfestigkeit verleiht und von Aluminiumdraht umgeben ist, den sogenannten äußeren Schichten, durch die die Strombelastung übertragen wird. Fett wird zwischen Stahl und Aluminium gelegt. Es wird benötigt, um die Reibung zwischen Stahl und Aluminium zu reduzieren - Materialien mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten. Aber da der Aluminiumdraht einen kreisförmigen Querschnitt hat, passen die Spulen nicht fest aneinander, die Oberfläche des Drahtes hat ein ausgeprägtes Relief. Dieser Mangel hat zwei Konsequenzen. Zum einen dringt Feuchtigkeit in den Spalt zwischen den Spulen ein und spült Schmierstoff weg. Reibung erhöht sich und Bedingungen für Korrosion werden geschaffen. Die Lebensdauer eines solchen Drahtes beträgt daher nicht mehr als 12 Jahre. Um die Lebensdauer zu verlängern, werden manchmal Reparaturmanschetten am Draht angebracht, was ebenfalls Probleme verursachen kann (mehr dazu später). Darüber hinaus trägt diese Gestaltung des Drahtes zur Entstehung nahe der Luftlinie gut unterscheidbaren Brumms bei. Es tritt auf, weil die Wechselspannung von 50 Hz ein alternierendes magnetisches Feld erzeugt, das die einzelnen Drähte in dem Draht dazu bringt, zu vibrieren, was bewirkt, dass sie miteinander kollidieren, und wir hören ein charakteristisches Summen. In der EU wird Lärm als akustische Verschmutzung angesehen und bekämpft. Jetzt hat dieser Kampf mit uns begonnen.

"Wir wollen jetzt die alten Drähte durch Drähte eines neuen Designs ersetzen, das wir entwickeln", sagte ein Vertreter von Rosseti PJSC. - Dies ist auch Stahl-Aluminium-Draht, aber der Draht dort hat keinen kreisförmigen Querschnitt, sondern ein Trapez. Nach der Wende ist es dicht geworden, und die Oberfläche des Drahtes ist glatt, ohne Risse. Es gibt fast keine Feuchtigkeit, um hineinzukommen, der Schmierstoff wird nicht ausgewaschen, der Kern rostet nicht und die Lebensdauer eines solchen Drahtes nähert sich dreißig Jahren. Drähte ähnlicher Konstruktion werden bereits in Ländern wie Finnland und Österreich verwendet. Auch in Russland gibt es Leitungen mit neuen Leitungen - in der Region Kaluga. Diese Linie "Orbit-Sputnik" 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 reißfester als gewöhnliches Stahl-Aluminium. "

Die neueste Errungenschaft in diesem Bereich kann jedoch als ein Draht angesehen werden, der von dem amerikanischen Konzern 3M entwickelt wurde. In diesen Drähten wird die Tragfähigkeit nur durch leitende Schichten bereitgestellt. Es gibt keinen Kern, aber die Poviv selbst sind mit Aluminiumoxid verstärkt, wodurch eine hohe Festigkeit erreicht wird. Dieser Draht hat eine ausgezeichnete Tragfähigkeit, und mit Standardstützen kann er aufgrund seiner Stärke und seines geringen Gewichts Spannweiten von bis zu 700 m (Standard 250 x 300 m) aushalten. Darüber hinaus ist der Draht sehr widerstandsfähig gegenüber Wärmebelastung, was zu seinem Einsatz in den südlichen US-Staaten und beispielsweise in Italien führt. Allerdings hat das Kabel von 3M einen wesentlichen Nachteil - der Preis ist zu hoch.

Как устроены опоры ЛЭП?
Die ursprünglichen "Designer" -Unterstützungen dienen als unzweifelhafte Dekoration der Landschaft, aber sie werden wahrscheinlich nicht weit verbreitet sein. Die Priorität für Stromversorgungsunternehmen ist die Zuverlässigkeit der Stromübertragung und nicht teure "Skulpturen".

Eis und Schnüre

Freileitungen haben ihre natürlichen Feinde. Einer von ihnen ist Drahtvereisung. Besonders diese Katastrophe ist typisch für die südlichen Regionen Russlands. Bei einer Temperatur von etwa Null fällt ein Frosttropfen auf den Draht und gefriert darauf. Eine Kristallkappe ist auf der Oberseite des Drahtes gebildet. Aber das ist nur der Anfang. Die Kappe unter seinem Gewicht dreht allmählich den Draht und ersetzt die andere Seite der gefrierenden Feuchtigkeit. Früher oder später wird sich eine Eiskupplung um den Draht bilden, und wenn das Kupplungsgewicht 200 kg pro Meter übersteigt, wird der Draht brechen und jemand wird ohne Licht bleiben. Rosseti hat sein eigenes Know-how im Bereich Eisbekämpfung. Der Leitungsabschnitt mit den Eisdrähten ist von der Leitung getrennt, jedoch an eine Gleichstromquelle angeschlossen. Bei Verwendung von Gleichstrom kann der ohmsche Widerstand des Drahtes praktisch ignoriert werden, und Ströme können beispielsweise zweimal so stark wie der berechnete Wert für Wechselstrom fließen. Der Draht erhitzt sich und das Eis schmilzt. Drähte werfen überflüssige Fracht ab. Aber wenn die Drähte Reparaturkupplungen haben, entsteht zusätzlicher Widerstand, und dann kann der Draht durchbrennen.

Ein weiterer Feind sind hochfrequente und niederfrequente Schwingungen. Der gespannte Draht einer Freileitung ist eine Schnur, die, wenn sie dem Wind ausgesetzt wird, mit einer hohen Frequenz zu schwingen beginnt. Wenn diese Frequenz mit der Eigenfrequenz des Drahtes übereinstimmt und die Amplitude übereinstimmt, kann der Draht brechen. Um diesem Problem zu begegnen, werden spezielle Vorrichtungen an den Leitungen installiert - Schwingungsdämpfer, die die Form eines Kabels mit zwei Gewichten haben. Diese Konstruktion, die eine eigene Schwingungsfrequenz hat, stört Amplituden und dämpft Schwingungen.

Mit den niederfrequenten Schwingungen ist eine so schädliche Wirkung verbunden wie beim "Wire Dancing". Wenn eine Unterbrechung auf der Leitung auftritt (zum Beispiel aufgrund der Eisbildung), gibt es Schwingungen von Drähten, die weiter durch mehrere Spannweiten gehen. Dadurch können fünf bis sieben Stützen, aus denen sich die Ankerspannweite zusammensetzt, verbiegen oder sogar fallen (Abstand zwischen zwei Stützen mit starrer Drahtbefestigung). Ein bekanntes Mittel zur Bekämpfung des "Tanzens" besteht darin, Grenzflächenstreben zwischen benachbarten Drähten herzustellen. Bei Vorhandensein eines Abstandhalters dämpfen die Drähte gegenseitig ihre Schwingungen. Eine weitere Möglichkeit ist die Verwendung von Stützen aus Verbundwerkstoffen auf der Strecke, insbesondere aus Glasfaser. Im Gegensatz zu Metallstützen hat der Verbundwerkstoff die Eigenschaft einer elastischen Verformung und kann die Schwingungen der Drähte leicht "zurückspielen", sich verbiegen und dann die vertikale Position wiederherstellen. Eine solche Unterstützung kann den Kaskadenabfall eines ganzen Liniensegments verhindern.

Как устроены опоры ЛЭП?
Das Foto zeigt deutlich den Unterschied zwischen dem traditionellen Hochspannungsdraht und dem Draht eines neuen Designs. Anstelle von Runddraht wurde ein vorverformter Draht verwendet, und der Kern des Stahlkerns wurde von einem Verbundkern aufgenommen.

Support-einzigartig

Natürlich sind mit der Verlegung von Freileitungen alle möglichen Fälle verbunden. Wenn beispielsweise Stützen in einem überfluteten Boden oder im Permafrost installiert werden, funktionieren herkömmliche Pfähle für das Fundament nicht. Dann werden Schraubpfähle verwendet, die als Schraube in den Boden geschraubt werden, um ein möglichst starkes Fundament zu erzielen. Ein besonderer Fall ist der Durchgang von Stromleitungen mit breiten Wassersperren. Sie verwenden spezielle Hochständer, die zehnmal mehr als üblich wiegen und eine Höhe von 250 x 270 m haben Da die Spannweite mehr als zwei Kilometer betragen kann, wird ein spezieller Draht mit einem verstärkten Kern verwendet, der zusätzlich von einer Lastleitung gestützt wird. Dies ist beispielsweise der Übergang von Stromleitungen durch die Kama mit einer Spannweite von 2250 m.

Eine separate Gruppe von Trägern sind Strukturen, die nicht nur die Drähte halten, sondern auch einen gewissen ästhetischen Wert tragen, wie z. Im Jahr 2006 initiierte Rosseti ein Projekt mit dem Ziel, Stützen mit einem originellen Design zu entwickeln. Es gab interessante Arbeiten, aber ihre Autoren, Designer, konnten oft die Machbarkeit und Anpassungsfähigkeit der technischen Ausführung dieser Strukturen nicht beurteilen. Generell ist zu beachten, dass Unterstützungen, in denen ein künstlerisches Konzept eingebettet ist, wie etwa die Figurenunterstützung in Sotschi, in der Regel nicht auf Initiative von Grid-Unternehmen, sondern auf Anordnung Dritter kommerzieller oder staatlicher Organisationen installiert werden. Zum Beispiel, in den Vereinigten Staaten populäre Unterstützung in Form des Buchstaben M, stilisierte Logo des Fast-Food-Netzwerk "McDonalds".

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