Dlaczego izolowane są napowietrzne linie wysokiego napięcia o tym samym potencjale?

Zdjęcie nr 1

Zdjęcie nr 2

Zdjęcie nr 3 - Powiększenie zdjęcia nr 1

Zdjęcie nr 4 - Powiększenie zdjęcia nr 2

Zrobiłem te zdjęcia podczas podróży autostradą. W każdej grupie linii są trzy oddzielne linie. Myślę, że trzy linie w każdej grupie mają ten sam potencjał elektryczny (jeśli nie, czy mogą być tak blisko siebie?).

Dlaczego trzy linie w każdej grupie są od siebie odizolowane?
Czy ma to jakiś elektryczny powód?

Dlaczego trzy linie w każdej grupie są od siebie odizolowane?
Czy ma to jakiś elektryczny powód?

• Impedancja, współczynnik mocy, wyładowania koronowe i straty rezystancyjne są ulepszone przez rozmieszczenie kilku przewodów w celu utworzenia większego skutecznego pojedynczego przewodu.

• Połączenie wielu drutów w ten sposób jest zwykle nazywane „wiązką”.

Notatki Wikipedii

• Wiązki przewodów służą do zmniejszenia strat koronowych i hałasu słyszalnego.

  Wiązki przewodów składają się z kilku kabli przewodzących połączonych nieprzewodzącymi przekładkami *.

  W przypadku linii 220 kV zwykle stosuje się wiązki dwuprzewodowe, w
  przypadku linii 380 kV zwykle trzy, a nawet cztery.
  American Electric Power [4] buduje linie 765 kV za pomocą sześciu przewodów na fazę w pakiecie.
  Przekładki muszą być odporne na działanie wiatru i siły magnetyczne podczas zwarcia.

  Wiązki przewodów służą do zwiększenia ilości prądu, który może być przewożony w linii.
  Ze względu na efekt naskórkowy, obciążalność przewodów nie jest proporcjonalna do przekroju w przypadku większych rozmiarów.
  Dlatego wiązki przewodów mogą przewodzić większy prąd dla danej masy.

  Wiązka przewodów powoduje niższą reaktancję w porównaniu z pojedynczym przewodnikiem. Redukuje straty wyładowań koronowych przy bardzo wysokim napięciu (EHV) i zakłócenia w systemach komunikacyjnych.
  Zmniejsza również gradient napięcia w tym zakresie napięcia.

  Wadą wiązki przewodów mają wyższe obciążenie wiatrem.

* Izolowane / nieizolowane przekładki: Należy zauważyć, że powyższe odniesienie mówi „nieprzewodzące przekładki”. W rzeczywistości niektóre są, a niektóre nie. Izolacja między drutami nie przynosi oczywistych korzyści, chociaż przewodzący element dystansowy prawdopodobnie przenosi pewien prąd z możliwością dodatkowych strat na złączach zaciskowych. Podczas gdy potencjał we wszystkich drutach w pakiecie jest nominalnie identyczny, wielkość wytwarzanych pól i nierównowagi wynikające z linii, linii i uziemienia oznaczają, że będą pewne różnice w napięciu - prawdopodobnie niewielkie, ale większe niż może być intuicyjnie oczywistym. Wiele elementów dystansowych wykorzystuje tuleje elastomerowe w punktach podparcia drutu - mające przede wszystkim na celu tłumienie oscylacji eolicznych w drutach. Ponieważ różnice w napięciu są niskie, tuleje te mogą zapewnić funkcjonalną izolację.

Dobra dyskusja tutaj

Podsumowanie ich komentarzy:

• Wiązane przewodniki stosuje się przede wszystkim w celu zmniejszenia strat koronowych i zakłóceń radiowych. Mają jednak kilka zalet:

• Wiązki przewodów na fazę zmniejszają gradient napięcia w pobliżu linii. W ten sposób zmniejsza się możliwość wyładowania koronowego.

• Poprawa wydajności transmisji, ponieważ przeciwdziała się stracie spowodowanej efektem koronowym. Wiązane linie przewodników będą miały większą pojemność do neutralnej w porównaniu z pojedynczymi liniami. Dzięki temu będą miały wyższe prądy ładowania, co pomaga w poprawie współczynnika mocy.

• Wiązane linie przewodników będą miały wyższą pojemność i niższą indukcyjność niż zwykłe linie, będą miały wyższe obciążenie impedancji udarowej (Z = (L / C) 1/2). Wyższe obciążenie impedancji udarowej (SIL) będzie miało wyższą maksymalną zdolność przenoszenia mocy.

• Wraz ze wzrostem własnej GMD lub GMR indukcyjność na fazę zostanie zmniejszona w porównaniu do linii jednoprzewodowej. Powoduje to mniejszą reaktancję na fazę w porównaniu ze zwykłą pojedynczą linią. Stąd mniejsza strata z powodu spadku reaktancji.

Skrajny przypadek: {stąd}

Ładna zabawka do obliczeń. Power_lineparam tutaj, w tym efekty pakietów.

• Funkcja power_lineparam oblicza macierze rezystancji, indukcyjności i pojemności dowolnego układu przewodów napowietrznej linii przesyłowej. Dla linii trójfazowej obliczane są również wartości RLC składowej symetrycznej.

3 :

W rzeczywistości są ze sobą połączone. Celem rzeczy na zdjęciu 4 jest utrzymanie pożądanego mechanicznego odstępu między liniami, a nie izolacja.

Powodem 3 linii razem jest wyższa pojemność prądowa i zmniejszenie strat koronowych.

Możesz zwiększyć grubość kabla, aby uzyskać większą pojemność prądową, ale ze względu na efekt naskórka uzyskujesz zwroty w stosunku do pierwiastka kwadratowego ilości użytego metalu, a nie liniowo z ilością metalu. Grube kable są również trudne w obsłudze. Trzy mniejsze kable mają mniejszy efekt naskórkowy w stosunku do ilości użytego metalu.

Innym powodem jest unikanie wysokiej siły pola elektrycznego w powietrzu. Pomyśl o pojedynczym cienkim kablu pod wysokim napięciem. Natężenie pola elektrycznego bezpośrednio wokół kabla byłoby bardzo wysokie. Zmniejsza się to wraz ze średnicą kabla. Trzy kable trzymane we właściwej separacji mechanicznej (stąd przekładka na zdjęciu 4) wyglądają jak jeden bardzo gruby kabel na zewnątrz do celów pola elektrycznego. Powodem dla utrzymania pola elektrycznego w dół jest to, że powietrze rozpadnie się przy pewnej sile pola. To powoduje, że trochę przewodzi i jonizuje, co pochłania energię, co jest stratą z punktu widzenia próby przesyłania energii z jednego miejsca do drugiego. Czasami słychać trzaski linii energetycznych, szczególnie przy wysokiej wilgotności. Wynika to z tego trochę. Niektóre straty są do zaakceptowania, ponieważ kosztują ogólnie mniej niż droższa konstrukcja, aby ich uniknąć. Firmy elektryczne bardzo ostrożnie omawiają te kompromisy, ponieważ w grę wchodzą duże pieniądze.

$\sqrt{3}$

Kolejny powód jest prawdopodobnie mechaniczny. Sądzę, że służą one również do ochrony kabli przed wzajemnym uderzeniem w wyniku podmuchów wiatru.

Mają to samo napięcie.

Ta dyskusja zabiera mnie z powrotem do teorii anteny EE na studiach i dyskusji na temat „efektu skórnego” przewodnika klimatyzacji. Jeśli spojrzysz na zdjęcia anten przewodowych we wczesnym wieku łączności bezprzewodowej, często zobaczysz, że składają się one również z „wiązek”, które służyły do ​​obniżenia „Q” anteny i zwiększenia jej przepustowości (widząc, jak iskiernik nadajniki wolały wykorzystywać jak najwięcej spektrum elektromagnetycznego - pomyśl spawarki łukowe).