Cabos de proteção contra raios de linhas elétricas aéreas

Para proteger as linhas de alta tensão dos efeitos destrutivos das sobretensões atmosféricas (descargas de raios), cabos especiais de proteção contra raios são suspensos acima dos condutores de linha.

Estes cabos funcionam como uma espécie de pára-raios estendido, cujo número depende de vários fatores: da classe de tensão da linha, da resistência do solo que envolve o suporte, do local onde o suporte está instalado e do número de fios suspensos nele. Dependendo da distância entre o cabo e o condutor de proteção mais próximo (dependendo do chamado ângulo de proteção), é calculada a altura correspondente da suspensão do cabo no suporte.

Se a tensão da linha de alta tensão estiver na faixa de 110 a 220 kV, enquanto os suportes da linha forem de madeira ou a tensão da linha for de 35 kV, independentemente do tipo de suporte, os cabos de proteção contra raios serão instalados apenas nas aproximações às subestações. Nas linhas com suportes de aço ou concreto armado, cuja tensão seja igual ou superior a 110 kV, os cabos de aço são suspensos ao longo de toda a linha.

Aço ou alumínio e aço (fio de alumínio com núcleo de aço) é usado como material do cabo de aço. Um fio de proteção contra raios típico é feito de fios de aço galvanizado e tem uma seção transversal de 50 a 70 mm. Quando tal cabo é suspenso em isoladores, no momento da descarga do raio, sua corrente é direcionada para o solo através de um vão sincero instalado no isolador.

Antigamente, cada cabo de proteção era firmemente aterrado em cada um dos suportes, resultando em perdas significativas de eletricidade, isso era especialmente perceptível em linhas de ultra-alta tensão. O aterramento dos cabos de proteção hoje é realizado não apenas através dos suportes, mas também, conforme observado acima, através de centelhadores.

Assim, em linhas com tensão de 150 kV e inferior, se não houver derretimento de gelo ou canal de comunicação de alta frequência ao longo do cabo, a instalação isolada do cabo é realizada apenas em suportes de ancoragem de metal e concreto armado. A fixação dos cabos de todos os suportes com tensões de 220 a 750 kV é realizada em isoladores, enquanto os cabos são desviados diretamente das velas.

O processo de instalação de cabos de proteção contra raios é semelhante à instalação dos próprios fios. Os cabos geralmente são conectados com conectores de compressão de aço. Em uma linha de alta tensão com tensão inferior a 110 kV, o cabo é fixado diretamente no suporte com conexões sem isolador. Em uma linha com tensão de 220 kV (classe alta e ultra alta), o cabo é preso aos suportes através de isoladores de suspensão, via de regra, vidro, que são desviados por faíscas. Em cada seção de ancoragem, um cabo é aterrado em um dos suportes de ancoragem.

A maior parte do trabalho de instalação de fios e cabos está relacionada a suportes de escalada. Em linhas de alta tensão com tensão de até 10 kV, os instaladores escalam os suportes, via de regra, utilizando garras de instalação (eixos) e correias. Em linhas com classe de tensão mais alta, elevadores hidráulicos e torres telescópicas são amplamente utilizados.

Desde 1º de julho de 2009, durante a construção de novas e reconstruções de linhas antigas de alta tensão, os empreendimentos IDGC e PJSC "FSK UES" utilizam cabos de aço da marca MZ-V-OZh-NR, fabricados de acordo com STO 71915393- TU 062, como proteção contra raios diretos —2008 e fios de aterramento da marca GTK conforme TU 3500-001-86229982-2010.

Estudos mostraram que os próprios cabos, quando suspensos por isoladores, podem ser usados ​​para transmitir pequena potência elétrica, bem como para comunicação de alta frequência. Nos últimos anos, agora podem ser encontrados cabos de proteção contra raios com cabos ópticos integrados. Acontece que é mais barato do que colocar um cabo no subsolo, principalmente quando se leva em consideração sua manutenção posterior.