Linhas aéreas e cabos de energia: uma breve descrição, vantagens e desvantagens

As linhas de energia são projetadas para transferir energia elétrica de uma fonte de energia (usinas de energia) para os consumidores - em residências, escritórios e vários negócios. A eletricidade da usina até o usuário final percorre um longo caminho através de muitas subestações de distribuição elevadoras e redutoras diferentes, entre as quais a eletricidade é transmitida por linhas aéreas e cabos de energia.

Vejamos o que são linhas de energia aéreas e de cabos e apresentaremos suas vantagens e desvantagens.

Linhas de energia aéreas

Transmissão de eletricidade linha de energia aérea é realizada por fios que ficam ao ar livre e apoiados acima do solo em suportes com o auxílio de fixadores especiais (travessas), isoladores e outros dispositivos utilizados para prender, conectar e ramificar fios. Todos esses dispositivos são chamados de conexões lineares de linhas elétricas aéreas.

A linha de alimentação do lado da alimentação e do lado do consumidor é conectada ao equipamento de distribuição da subestação. Se o equipamento elétrico estiver localizado ao ar livre, ao ar livre, esse dispositivo de distribuição é chamado OSG — aparelhagem aberta.

A linha aérea é alimentada a um portal linear - uma estrutura na qual os fios são suspensos por meio de isoladores. As quedas para os seccionadores de linha são conectadas do portal de linha aos condutores de linha.

Além das subestações de distribuição do lado da alimentação e do consumidor, os seccionadores também podem ser instalados nas linhas de energia.

Seccionador — parte do equipamento destinada a ligar (ligar e desligar) e criar uma interrupção visível no circuito elétrico para garantir a segurança na manutenção de linhas de energia e outros equipamentos elétricos.

Um seccionador de linha longa pode ser instalado nas linhas de energia, bem como nas derivações (ramificações) para permitir a divisão da linha para facilitar a localização da falha e, se necessário, realizar reparos.

Se a aparelhagem da subestação for feita em ambiente interno (aparelhagem fechada), a linha aérea deve ser trazida para dentro do prédio.

Para entrar na linha aérea, uma travessa com isoladores é montada na parede do prédio, à qual os fios da linha aérea são conectados. Um cabo é conectado aos fios, que entra no prédio por meio de um cano instalado na parede.

A entrada da catenária no prédio pode ser feita por meio de um suporte de tubo que é instalado no telhado do prédio ou próximo ao prédio, enquanto o cabo também será inserido no prédio através do tubo.

Nos edifícios de serviço, em vez de tubos para entrada de cabos, podem ser feitos furos na parede. Se a introdução da linha aérea no edifício for realizada com um cabo, essa linha é considerada aérea de cabo (KVL) - isso deve ser levado em consideração ao operar a linha.

A entrada de linha pode ser feita sem usar um cabo; buchas especiais são usadas para isso. As buchas são instaladas na parede do prédio, os fios da linha de energia são conectados às entradas do lado de fora e os barramentos flexíveis ou rígidos com seção plana, tubular ou em caixa são conectados no interior o edifício.

Para proteção contra possíveis sobretensões no primeiro suporte da linha aérea ou durante as descidas ao seccionador de linha, bem como nas entradas subestações transformadoras completas (KTP) ou mastro (pólo) subestaçõesinstalados na linha, pára-raios ou pára-raios estão instalados.

Além disso, em linhas aéreas com tensão de 35 kV e superior, para proteção contra surtos de raios ao longo de todo o comprimento da linha, um condutor de proteção contra raios, e nos portais de linha das subestações de distribuição em ambas as extremidades da linha - pára-raios.

As principais vantagens da linha elétrica aérea:

• preço mais baixo em comparação com linhas de cabo;

• simplicidade de busca e reparação de danos.

Os tipos mais comuns de danos em linhas aéreas são fios partidos, danos a um isolador ou outro elemento estrutural de uma linha aérea.

Essas falhas são diagnosticadas por inspeção visual ao contornar a linha após uma parada de emergência e, na maioria dos casos, são rapidamente corrigidas sem a necessidade de equipamentos especializados, instalações de teste e terraplenagem. Uma exceção é o caso de destruição do isolador de um dos suportes.

Nesse caso, com a diminuição da rigidez dielétrica do isolador, a corrente fluirá por ele e a presença de aterramento será registrada nesta seção da instalação elétrica.

As vantagens das linhas elétricas aéreas também podem incluir a capacidade de transmitir sinais de alta frequência (HF) pelas linhas elétricas usadas para comunicação telefônica, transmissão de dados de telemetria, dados de sistemas de despacho automatizado para controle de processo (ASDTU), sinais de dispositivos de relé de proteção e automação.

Para implementar um canal de comunicação HF entre as subestações, no início e no final da linha, equipamentos especiais são instalados no portal da linha: uma armadilha de alta frequência, um capacitor de acoplamento, um filtro de acoplamento e uma série de outros dispositivos através dos quais os sinais de HF são recebidos, convertidos e transmitidos por linhas de energia.

Além disso, os suportes de linha de transmissão aérea podem ser usados ​​para estabelecer linhas de comunicação óptica. O cabo de fibra óptica vem em diferentes tipos. Um cabo de comunicação convencional é conectado ou enrolado em um dos condutores de fase ou em um condutor de aterramento. O cabo de comunicação não metálico autoportante pode ser colocado independentemente dos suportes da linha aérea de forma independente. Existem também linhas de comunicação óptica embutidas em um condutor de fase ou cabo de proteção contra raios.

As desvantagens das linhas aéreas são:

• grande área da zona de proteção: dependendo da classe de tensão de 10 a 55 m em ambos os lados dos fios finais da linha aérea;

• alta probabilidade de ocorrência de surtos de raios em caso de queda de raio, bem como danos a linhas aéreas devido a condições climáticas adversas: como resultado de colisão de condutores, quebra de um condutor de um isolador ou quebra de um condutor pelo vento ou queda de árvores, como e devido ao congelamento de fios;

• a possibilidade de danos ao trabalhar com equipamentos especiais próximos à linha com não observância da distância permitida aos fios da linha aérea (dependendo da classe de tensão de 1 a 10 m), bem como ao transportar cargas de grandes dimensões ou transporte sob a linha;

• a possibilidade de choque elétrico se as pessoas se aproximarem da parte danificada da linha aérea, um condutor caído no chão (cascata de tensão). Além disso, o perigo é aproximar os fios da linha aérea de trabalho a uma distância inaceitável;

• em termos de impacto ambiental, as linhas aéreas são uma fonte de perigo para as aves, que muitas vezes morrem eletrocutadas.

Linhas de energia do cabo

Uma linha de transmissão por cabo é uma linha de transmissão que consiste em um ou mais cabos paralelos cabos, extremidade e buchas de conexão, bem como vários fixadores.

O cabo consiste em dois ou mais núcleos condutores, cada núcleo possui uma cobertura isolante e todos os núcleos são geralmente cobertos por uma bainha isolante externa.

Dependendo do tipo, o cabo pode ter estruturalmente vários outros componentes: um cabo metálico, uma bainha (alumínio ou aço), preenchendo a lacuna entre o núcleo, uma armadura protetora (fita ou arame), uma camada de vedação e vários de outras camadas intermediárias de isolamento.

Existem alguns tipos de cabos nos quais um gás ou óleo especial é bombeado para fornecer as propriedades isolantes necessárias, localizadas na cavidade do cabo sob uma certa pressão.

As vantagens das linhas de cabo são as seguintes:

• zona de proteção da linha do cabo — 1 m do cabo em ambas as direções, independentemente da classe de tensão;

• uma ampla gama de aplicações, a capacidade de escolher o método de instalação ideal, dependendo das condições locais. O cabo pode ser colocado no solo, em suportes, em túneis, blocos, bandejas, canais, galerias, coletores, etc. Capacidade de conectar rapidamente a fonte de alimentação a objetos temporários sem a necessidade de trabalhos elétricos complexos;

• proteção contra condições climáticas adversas, raios;

• segurança durante a operação, que possibilita a instalação de linhas de energia em áreas populosas em locais de concentração de pessoas, tráfego intenso, bem como em outros locais onde a construção de linhas aéreas é difícil ou impossível;

• nenhum acesso à linha para pessoas não autorizadas.

Desvantagens das linhas de cabo:

• deslocamento excessivo e subsidência do solo podem levar à deformação, alongamento e, como resultado, danos à linha de cabo;

• a probabilidade de danos mecânicos como resultado de trabalhos de escavação descoordenados perto da rota do cabo;

• mais complicado, em comparação com as linhas aéreas, busca e remoção da área danificada.Para eliminar o dano, é necessário realizar trabalhos de terraplenagem, a disponibilidade de equipamentos especializados para encontrar o local do dano, verificar o isolamento da linha, bem como equipamentos de instalação conectores… Depois de remover o dano, é necessário verificando a exatidão do faseamento.