Isolasi saluran listrik

Sejak lama, para ahli energi telah mengembangkan tradisi menyebut perangkat untuk mentransmisikan listrik dari sumber (genset) ke konsumen dengan istilah "jalur", meskipun memiliki desain teknis yang sangat kompleks dan dalam beberapa kasus mencapai beberapa ratus atau lebih. ribuan kilometer.

Sederhananya, setiap saluran transmisi hanya terdiri dari dua komponen:

• sistem timbal saat ini yang memastikan aliran arus listrik;

• media dielektrik yang mengelilingi kabel ini untuk mencegah listrik mengalir ke arah yang tidak perlu. Lingkungan ini hanya disebut isolasi.

Menurut metode bahan isolasi yang digunakan, saluran listrik dibagi menjadi:

• udara;

• kabel.

Saluran listrik overhead

Struktur ini menggunakan sifat dielektrik udara atmosfer sekitarnya untuk melindungi konduktor arus. Ini memperhitungkan fakta bahwa miliknya perlawanan bervariasi tergantung pada cuaca, suhu, kelembaban dan parameter lainnya. Untuk menghilangkan faktor-faktor ini, jarak optimal antara kabel dipilih untuk setiap jenis voltase.Saat nilainya meningkat, jarak aman kabel satu sama lain meningkat.

Karena potensi konduktor arus apa pun dapat mengalir ke tanah, konduktor fase juga menjauh dari permukaan tanah. Namun dalam praktiknya, mereka naik jauh lebih tinggi, karena orang dapat berjalan atau bekerja di bawahnya, kendaraan pengangkut bergerak dan bangunan tambahan dapat ditemukan. Semua ini diperhitungkan oleh desain penyangga tempat kabel dipasang.

Isolasi saluran listrik overhead

Selain memilih jarak udara antara kabel dan tanah, kabel arus pada tiang juga perlu diperbaiki agar tidak mengganggu hambatan listriknya. Lagi pula, bahan yang digunakan untuk penyangga (kayu dan beton dalam cuaca basah dan struktur logam dalam segala keadaan) adalah penghantar listrik yang baik.

Untuk memasang kabel terbuka pada tiang penyangga, struktur khusus digunakan, yang disebut isolator... Mereka terbuat dari bahan dielektrik yang tahan. Paling sering mereka memilih jenis porselen khusus, kaca atau, lebih jarang, plastik.

Desain isolator porselen jenis terpisah ditunjukkan pada foto.

Isolator yang ditunjukkan di sebelah kiri terbuat dari sepotong porselen. Dan kanan terdiri dari dua bagian.

Menurut metode pengikatan ke tiang, isolator dibagi menjadi:

• struktur pin yang dipasang pada pin logam yang dipasang pada lintasan dalam posisi vertikal;

• perangkat yang ditangguhkan ditangguhkan dari tiang;

• pola tegangan tetap pada bidang horizontal untuk menahan gaya tarik.

Semuanya diproduksi untuk bekerja pada tegangan listrik kelas tertentu. Pada saat yang sama, mereka merasakan kekuatan mekanis yang signifikan dalam arah vertikal dan horizontal yang diciptakan oleh kabel yang terpasang padanya dalam segala kondisi cuaca.

Hembusan angin kencang, bahkan dalam kombinasi dengan akumulasi salju dan es, seharusnya tidak mengganggu kekuatan mekanik isolator dan kabel, dan hujan yang berkepanjangan dan bahkan hujan tidak boleh mengganggu hambatan listriknya. Jika tidak, akan ada mode darurat, yang penghapusannya akan membutuhkan biaya besar.

Foto di bawah ini menunjukkan contoh pemasangan kabel terbuka dari saluran 220 volt fase tunggal pada lintasan tiang penyangga saat menghubungkan perangkat penerangan jalan menggunakan isolator porselen.

Metode ini banyak digunakan untuk menerangi jalan, trotoar, area wilayah. Bahan isolator semacam itu dapat menahan gaya mekanis dari:

• tegangan kabel yang bekerja pada bidang horizontal di sepanjang sumbu saluran listrik;

• bobot struktur yang digantung padanya bekerja pada kompresi isolator.

Desain yang sama digunakan untuk saluran 0,4 kV.

Konduktor logam terbuka diganti dengan saluran listrik overhead dengan tegangan hingga 35 kV. struktur terisolasi mandiri.

Saat menggunakannya, isolator porselen atau kaca tidak digunakan, tetapi sistem pengikat kabel dan kawat ditunjukkan pada foto.

Pada tiang di mana kabel terbuka dan struktur mandiri terhubung, kedua jenis pengikat digunakan.

Ketika tegangan yang diterapkan pada saluran transmisi overhead meningkat, ukuran isolator dan sifat dielektriknya meningkat.Insulator yang lebih kuat bekerja pada saluran udara 10 kV.

Untuk menyerap gaya tegangan horizontal kabel di tempat-tempat di mana garis berbelok, misalnya, untuk melewati tangki, digunakan isolator tegangan, yang dapat terdiri dari karangan bunga.

Foto tersebut menunjukkan penggunaan gabungan penopang dan isolator tegangan pada penopang penopang yang diperkuat dari VL-10 kV.

Struktur yang sama dipasang pada penyangga dengan pemisah… Insulator pendukung memastikan pengoperasian bilah yang dapat digerakkan dan kontak tetap yang tetap dari pemisah, dan isolator tegangan menyerap gaya tarik konduktor.

Foto tersebut menegaskan bahwa desain semua isolator saluran udara 25 kV menjadi lebih kompleks. Mereka meningkatkan jarak antara konduktor arus dari saluran listrik dan material pembawa.

Hal ini terlihat jelas pada saluran udara 110 kV, di mana rangkaian isolator menjadi lebih panjang dan konstruksi penangguhannya sekarang digunakan.

Ujung saluran udara dihubungkan ke busing transformator yang terletak di gardu induk.

Titik-titik sambungan saluran listrik ke peralatan switchgear terbuka tegangan tinggi 110 kV dilindungi oleh struktur isolator penahan beban yang lebih kompleks yang dapat menahan beban listrik dan mekanik yang signifikan. Mereka melepas kabel aktif dari penyangga pada jarak yang lebih jauh.

Hal yang sama terlihat pada foto menara overhead yang terbuat dari logam untuk transmisi daya tegangan tinggi 330 kV. Foto menunjukkan bahwa setiap fase memiliki pemisahan konduktor saat ini, konduktor yang dipasang pada lintasan dengan rangkaian isolator tegangan kaca yang lebih diperkuat.

Insulator tiang gardu induk 330 kV memindahkan konduktor dan busbar lebih jauh dari peralatan.

Saluran listrik kabel

Dalam struktur ini, inti konduktif fase dipisahkan satu sama lain oleh lapisan dielektrik padat dan dilindungi dari pengaruh lingkungan oleh cangkang yang kuat namun elastis. Terkadang minyak kabel cair yang terbuat dari produk minyak bumi atau zat gas dapat digunakan sebagai pengganti padatan. Tetapi dielektrik semacam itu jarang digunakan dalam praktik.

Dalam hal biaya produksi, saluran kabel lebih mahal daripada saluran transmisi udara. Oleh karena itu, mereka diletakkan di dalam kota, di dalam bangunan tempat tinggal, kawasan industri, di persimpangan dengan penghalang air, ketika penyangga udara tidak dapat dipasang.

Untuk memasang kabel, buat baki kabel, saluran atau yang biasa parit yang terkuburyang membatasi akses ke sirkuit hidup.

Isolasi saluran kabel listrik

Konstruksi kabel daya untuk saluran listrik bergantung pada jumlah daya yang disalurkan melaluinya dan tegangan yang diberikan.

Konduktor kabel biasanya terbuat dari paduan tembaga atau aluminium, dan jenis bahan dielektrik yang digunakan di antaranya bergantung pada besarnya tegangan yang diberikan.

Pada perangkat hingga 1000 volt, lapisan senyawa atau struktur polietilen dengan pengisi kertas dan bundel yang diresapi dengan oli kabel dengan konsistensi berbeda paling sering digunakan.

Perkiraan susunan lapisan insulasi untuk kabel empat inti non-standar ditunjukkan pada foto.

Di sini, logam dari setiap inti konduktif dilapisi dengan lapisan insulasi yang bersentuhan dengan bundel kertas dan pengisi yang ditempatkan di insulasi sabuk.Cangkang terluar sepenuhnya menutup seluruh struktur.

Ketika kertas diresapi dengan minyak mineral dengan berbagai aditif untuk meningkatkan viskositas lapisan, sifat dielektrik meningkat secara bersamaan. Kabel kabel yang diresapi oli kental seperti itu dapat beroperasi di sirkuit tegangan tinggi hingga dan termasuk 10 kV.

Metode teknis pembuatan kabel timah meningkatkan sifat operasional lapisan dielektrik. Untuk ini, setiap inti dibuat dalam bentuk kabel koaksial terpisah dengan impregnasi kental, ditempatkan di dalam selubung timah.

Ruang di antara vena semacam itu diisi dengan pengisi goni dan ditempatkan di dalam lapisan lapis baja dari kabel baja galvanis, dikelilingi oleh lapisan pelindung luar yang disegel.

Kabel dengan konduktor logam timah tersebut beroperasi di sirkuit tegangan tinggi hingga 35 kV.

Untuk transmisi listrik di sepanjang kabel dengan tegangan lebih tinggi hingga 110 kV dan lebih tinggi, digunakan struktur lain dari lapisan insulasi. Ini bisa berupa oli kabel yang kurang kental, gas inert (paling sering nitrogen). Tekanan oli pada lapisan tersebut bisa rendah (hingga 1 kg / cm2), sedang (hingga 3 × 5 kg / cm2 ) atau tinggi (hingga 10-14 kg / cm2 ). Kabel semacam itu bekerja di sirkuit tegangan tinggi hingga dan termasuk 500 kV.

Pemeriksaan isolasi saluran listrik

Selama pengoperasian peralatan listrik, keadaan lapisan dielektrik dinilai:

• selalu;

• secara berkala.

Perangkat kontrol khusus melakukan analisis berkelanjutan terhadap kualitas insulasi dalam mode otomatis. Mereka disetel sedemikian rupa sehingga mengukur arus bocor yang sangat rendah selama operasi normal.Ketika kerusakan lapisan dielektrik terjadi, arus ini meningkat dan momen perjalanannya melalui nilai kritis ditetapkan oleh rangkaian arus relai dengan mengeluarkan perintah alarm untuk memberi tahu petugas servis.

Pemantauan berkala terhadap keadaan isolasi peralatan listrik, termasuk saluran listrik, ditugaskan ke laboratorium listrik yang dibentuk khusus yang melakukan inspeksi tegangan tinggi dalam bentuk pengukuran dan pengujian dengan instalasi seluler atau stasioner khusus.

Staf teknis laboratorium semacam itu dalam sistem tenaga dibagi menjadi departemen terpisah yang disebut layanan isolasi. Dia, di bawah arahan manajer, berpartisipasi dalam pengujian rutin peralatan energi dan saluran listrik yang ada dan berkewajiban, sebelum setiap pengenalan perangkat apa pun yang telah dilakukan pekerjaan pencegahan dengan pembongkaran sirkuit, untuk menyerahkan surat tertulis pendapat tentang kesiapan bagian input untuk menahan beban tegangan tinggi dengan isolasi.

Baca juga: Penyebab kerusakan pada saluran listrik overhead