ओव्हरहेड पॉवर लाईन्ससाठी बेअर वायर स्ट्रक्चर्स

ओव्हरहेड लाइन कंडक्टर, तसेच पॉवर लाइनच्या शीर्षस्थानी मजबुतीकरण केलेल्या केबल्स कंडक्टरला वातावरणातील लाटा आणि थेट विजेच्या झटक्यापासून संरक्षण करण्यासाठी समर्थन देतात, कठीण परिस्थितीत काम करतात, कारण ते घराबाहेर असतात आणि विविध वातावरणीय घटनांच्या संपर्कात असतात (वारा, पाऊस, बर्फ). , तापमान बदल) आणि बाहेरील हवेतील रासायनिक अशुद्धता.

त्यामुळे, चांगल्या विद्युत चालकतेसह, तारांमध्ये पुरेसे यांत्रिक सामर्थ्य असणे आवश्यक आहे आणि ते वातावरणातील घटना आणि रासायनिक अशुद्धतेच्या प्रभावांना चांगल्या प्रकारे तोंड देऊ शकतात. याव्यतिरिक्त, निर्बाध वीज पुरवठ्याची हमी देताना त्यांचे ऑपरेशन सर्वात कमी खर्चाशी संबंधित असणे आवश्यक आहे.

ओव्हरहेड पॉवर लाईन्सच्या विविध ऑपरेटिंग परिस्थिती वेगवेगळ्या कंडक्टर डिझाइनची आवश्यकता निर्धारित करतात.

मुख्य बांधकामे आहेत:

1) एका धातूपासून बनविलेले सिंगल-वायर कंडक्टर,

२) मल्टी-वायर सिंगल मेटल कंडक्टर,

३) दोन धातूंचे अडकलेले कंडक्टर,

४) पोकळ तारा,

5) बाईमेटलिक कंडक्टर.

समान क्रॉस-सेक्शनच्या सिंगल-कोर कंडक्टरच्या तुलनेत जास्त यांत्रिक शक्ती आणि लवचिकतेमुळे, अडकलेल्या कंडक्टरचा व्यापक वापर झाला आहे.

220 kV आणि त्याहून अधिक व्होल्टेज असलेल्या पॉवर लाईन्ससाठी पोकळ किंवा पोकळ कंडक्टर वापरले जातात, कारण मल्टी-कोर कंडक्टरच्या तुलनेत त्यांचा व्यास मोठा असल्यामुळे ते कोरोनाचे नुकसान कमी करू शकतात किंवा टाळू शकतात.

सॉलिड वायर्स, नावाप्रमाणेच, एकाच वायरपासून बनलेले असतात.

सिंगल मेटल वायर्समध्ये अनेक पिळलेल्या तारा असतात (चित्र 1). कंडक्टरमध्ये एक मध्यवर्ती कंडक्टर असतो ज्याभोवती कंडक्टरचे सलग स्तर (पंक्ती) बनवले जातात. प्रत्येक त्यानंतरच्या लेयरमध्ये मागील एकापेक्षा 6 अधिक वायर असतात. मध्यभागी एका वायरसह, पहिल्या वळणात 6 तारा आहेत, दुसर्‍यामध्ये - 12, तिसऱ्यामध्ये - 18. म्हणून, एका वळणाने, वायर 7 वरून वळविली जाते, दोन वळणांसह - 19 पासून, आणि मध्ये तीन ट्विस्ट - 37 तारांपासून.

लगतच्या थ्रेड्सचे वळण वेगवेगळ्या दिशेने केले जाते, जे अधिक गोलाकार आकार प्रदान करते आणि आपल्याला एक वायर मिळविण्यास अनुमती देते जी अनवाइंडिंगसाठी अधिक प्रतिरोधक असते.

इतर स्ट्रँडच्या अडकलेल्या तारांचा वापर विशेष प्रकरणांमध्ये केला जातो.

तांदूळ. 1. एका धातूचे बनलेले मल्टी-वायर कंडक्टर: a-7-वायर, b-19-वायर.

अडकलेल्या तारांचा तात्पुरता प्रतिकार हा वैयक्तिक तारांच्या तात्पुरत्या प्रतिकारांच्या बेरजेच्या सुमारे 90% असतो. कंडक्टरच्या तात्पुरत्या प्रतिकाराची घट साधारणपणे कंडक्टरच्या कंडक्टरमधील कंडक्टरच्या बाजूने कार्य करणार्या शक्तीच्या असमान वितरणामुळे होते.

ताणलेल्या तारांचे फायदे

सिंगल-वायर वायर्सपेक्षा अडकलेल्या तारांचे अनेक महत्त्वपूर्ण फायदे आहेत:

१.मल्टी-कोर वायर्स समान क्रॉस-सेक्शनच्या सिंगल-कोर वायर्सपेक्षा अधिक लवचिक असतात, जे त्यांच्या अधिक सुरक्षिततेची आणि इंस्टॉलेशनची सुलभता हमी देतात.

वाऱ्याच्या प्रभावाखाली, ओव्हरहेड लाइन्सचे कंडक्टर सतत डोलतात आणि कधीकधी कंपन करतात, ज्यामुळे अतिरिक्त यांत्रिक ताण आणि धातूचा थकवा येतो. या प्रकरणात, सिंगल-वायर कंडक्टर मल्टी-वायरपेक्षा खूप वेगाने नष्ट होतात.

2. सामग्रीची उच्च कमाल ताकद केवळ तुलनेने लहान व्यास असलेल्या तारांसाठीच मिळवता येते. 25, 35 मिमी 2 आणि अधिकच्या क्रॉस-सेक्शनसह सिंगल-वायर कंडक्टर अंतिम प्रतिकार कमी करतील.

अडकलेल्या कंडक्टरमध्ये, एकल अडकलेल्या कंडक्टरमध्ये, मॅन्युफॅक्चरिंग दोषांमुळे वायरची ताकद कमकुवत होऊ शकत नाही.

मल्टी-कोर वायर्सच्या फायद्यांमुळे केवळ लहान क्रॉस-सेक्शन असलेल्या वायर्स सिंगल-कोर वायरसह बनविल्या गेल्या. एरियल नेटवर्कच्या बांधकामात, बहुतेक प्रकरणांमध्ये मल्टी-कोर वायर्स वापरल्या जातात. अॅल्युमिनियम ओव्हरहेड लाइन कंडक्टर नेहमी अडकलेल्या कंडक्टरसह बनवले जातात. या धातूच्या सिंगल-वायर कंडक्टरमध्ये आवश्यक यांत्रिक शक्ती नसते आणि ते ग्राहकांना वीज पुरवठ्याची विश्वासार्हता सुनिश्चित करत नाहीत.

ओव्हरहेड पॉवर लाइनचे स्टील-अॅल्युमिनियम कंडक्टर

अॅल्युमिनियम वायर्सची यांत्रिक शक्ती वाढवण्याच्या इच्छेमुळे स्टील कोर, तथाकथित स्टील-अॅल्युमिनियमसह अॅल्युमिनियम वायर्सचे उत्पादन झाले.

उच्च यांत्रिक शक्ती आणि पुरेशी विद्युत चालकता असलेली वायर तयार करण्याच्या इच्छेमुळे पॉवर ट्रान्समिशनच्या प्रॅक्टिसमध्ये स्टील-अॅल्युमिनियमच्या तारा दिसू लागल्या.समतुल्य प्रवाहकीय तांबे कंडक्टरच्या तुलनेत स्टील-अॅल्युमिनियम कंडक्टरचे फायदे लक्षणीयपणे कमी वजन आणि वायरचा बाह्य व्यास लक्षणीयरीत्या मोठा आहे. व्यासाच्या वाढीमुळे, कंडक्टरचा कोरोना ज्या व्होल्टेजवर दिसून येतो, त्याचा परिणाम म्हणजे कोरोनाचे नुकसान कमी होते.

वायरचा कोर सुमारे 120 kg/mm2 च्या तात्पुरत्या प्रतिकारासह एक किंवा अधिक वळण घेतलेल्या गॅल्वनाइज्ड स्टीलच्या तारांनी बनलेला असतो. एक, दोन किंवा तीन थरांनी कोर झाकणारे अॅल्युमिनियम कंडक्टर हे कंडक्टरचे वर्तमान-वाहक भाग आहेत.

स्टील-अॅल्युमिनियम वायर्सच्या विद्युतीय गणनेमध्ये, वायरच्या स्टीलच्या भागाची विद्युत चालकता विचारात घेतली जात नाही, कारण ती वायरच्या अॅल्युमिनियम भागाच्या चालकतेच्या तुलनेत तुलनेने लहान असते.

स्टील आणि अॅल्युमिनियमद्वारे यांत्रिक ताण (वायरचा ताण) अनुभवला जातो. स्टील-अॅल्युमिनियम कंडक्टरमध्ये अॅल्युमिनियम क्रॉस-सेक्शन आणि स्टील क्रॉस-सेक्शनचे प्रमाण सुमारे 5-6 आहे, अॅल्युमिनियम कंडक्टर कंडक्टरवर एकूण ताण 50-60% घेतात, बाकीचा स्टील कोर असतो.

स्टील-अॅल्युमिनियम वायर्सचा वापर प्रामुख्याने 35 ते 330 चौरस मीटर क्षेत्रीय नेटवर्कच्या बांधकामात केला जातो.

हवेतील रासायनिक अभिकर्मकांना स्टील-अॅल्युमिनियम कंडक्टरचा प्रतिकार अॅल्युमिनियम आणि स्टीलच्या स्वतंत्रपणे सारखाच असतो. समुद्राजवळ स्टील-अॅल्युमिनियम कंडक्टर घालणे अशक्य आहे: इलेक्ट्रोलाइटिक गंजच्या कृती अंतर्गत स्टीलच्या कोरला लागून असलेल्या अॅल्युमिनियम कंडक्टरचा जलद नाश होतो.

खूप उच्च यांत्रिक शक्ती असलेल्या वायरचा कमी सक्रिय प्रतिकार एकत्र करणे आवश्यक असल्यास, स्टील-कांस्य आणि स्टील-अॅल्युमिनियम वायर्स वापरल्या जातात.

एसी ब्रँडचे सर्वात सामान्य स्टील-अॅल्युमिनियम कंडक्टर, अॅल्युमिनियम ते स्टील क्रॉस-सेक्शनचे प्रमाण सुमारे 5.5-6 आहे.

अॅल्ड्री वायर्समध्ये अॅल्युमिनियमपेक्षा किंचित कमी विद्युत चालकता असते, परंतु यांत्रिक शक्ती जवळजवळ 2 पट जास्त असते. अल्ड्री हे मॅग्नेशियम आणि सिलिकॉन डायऑक्साइड कमी प्रमाणात असलेले अॅल्युमिनियम मिश्र धातु आहे. अल्डरचे कमी विशिष्ट वजन आणि त्याची उच्च यांत्रिक शक्ती लांब पल्ल्याला परवानगी देते.

पोकळ तारा

पोकळ वायर बांधकाम अंजीर मध्ये दर्शविले आहे. 2. त्यापैकी पहिल्यामध्ये (Fig. 2, a), गोल तांब्याच्या तारा सर्पिल कोरवर सुपरइम्पोज केल्या जातात. वायरच्या क्रॉस-सेक्शनवर अवलंबून, 1-3 वायर मालमत्ता बनविल्या जातात. आणखी एक प्रकारचा पोकळ वायर (चित्र 2.6) विशेष लॉकने जोडलेल्या आकाराच्या तारांपासून बनलेला असतो. या प्रकारची पोकळ तार अधिक तर्कसंगत असते.

220 kv आणि त्यावरील व्होल्टेजच्या रेषा, जेव्हा स्टील-अॅल्युमिनियम कंडक्टरसह बनवल्या जातात तेव्हा, पोकळ तांबे कंडक्टर असलेल्या रेषांपेक्षा कमी बांधकाम आणि परिचालन खर्च आवश्यक असतो.

तांदूळ. 2. पोकळ तारा: a — गोल तारांच्या स्क्रू कोरसह, b — लॉक असलेल्या आकाराच्या तारांचा.

द्विधातूच्या तारा

स्टीलच्या उच्च यांत्रिक शक्तीसह तांबेची उच्च चालकता एकत्र करण्याच्या इच्छेमुळे द्विधातू कंडक्टरची निर्मिती झाली. स्टील वायर तांब्याच्या थराने झाकलेले असते, धातू वेल्डिंगद्वारे जोडलेले असतात. तांबे आणि स्टीलचे क्रॉस-सेक्शनल गुणोत्तर मोठ्या प्रमाणात बदलू शकते, ज्यामुळे तांबे किंवा स्टीलच्या तारांच्या जवळ असलेल्या वैशिष्ट्यांसह वायर मिळवणे शक्य होते.

आधुनिक बेअर वायरचे ब्रँड आणि त्यांची रचना:

• A — अॅल्युमिनियमच्या तारांपासून वळलेली तार,

• AKP — वर्ग A ची वायर, परंतु संपूर्ण वायरची आंतरवायर जागा, बाह्य पृष्ठभाग वगळता, वाढीव उष्णता प्रतिरोधकतेसह तटस्थ ग्रीसने भरलेली असते,

• AC — स्टील कोर आणि अॅल्युमिनियमच्या तारा असलेली वायर,

• ASKS — AC ब्रँड वायर, परंतु स्टील कोरची इंटरवायर जागा, त्याच्या बाह्य पृष्ठभागासह, वाढीव उष्णता प्रतिरोधकतेसह तटस्थ ग्रीसने भरलेली असते,

• ASKP — AC ब्रँडची वायर, परंतु संपूर्ण वायरची आंतरवायर जागा, बाह्य पृष्ठभाग वगळता, वाढीव उष्णता प्रतिरोधकतेसह तटस्थ ग्रीसने भरलेली असते,

• ASK — AC ब्रँड कंडक्टर, परंतु स्टील कोर पॉलिथिलीन टेरेफ्थालेट फिल्मच्या दोन पट्ट्यांसह इन्सुलेटेड आहे. पॉलीथिलीन टेरेफ्थालेट शीट अंतर्गत मल्टी-वायर स्टील कोरला वाढीव उष्णता प्रतिरोधासह तटस्थ ग्रीससह लेपित करणे आवश्यक आहे,

• ABE ब्रँड नॉन-हीट ट्रीटेड अॅल्युमिनियम मिश्र धातु कंडक्टरमधून वळलेली एएन-वायर,

• АЖ — एबीई ब्रँडच्या उष्मा-उपचारित अॅल्युमिनियम मिश्र धातु कंडक्टरमधून वळवलेला वायर.